n-SiCp增強(qiáng)Mg-Al-Si復(fù)合材料在ECAP過程中多相交互作用及組織性能.pdf

1、本文采用半固態(tài)機(jī)械攪拌+超聲處理的方法制備了Mg-9Al-1Si-XSiC復(fù)合材料，并對復(fù)合材料進(jìn)行了ECAP變形。利用OM、XRD、SEM和EDS等檢測手段研究了ECAP變形前后增強(qiáng)體顆粒和基體組織的變化規(guī)律，利用電子萬能試驗(yàn)機(jī)對復(fù)合材料室溫和200℃下的力學(xué)性能進(jìn)行了測試。研究結(jié)果表明：
　　半固態(tài)機(jī)械攪拌+超聲處理的方法制備的Mg-9Al-1Si-XSiC復(fù)合材料中n-SiCp分散良好，除了存在少量的團(tuán)聚和偏聚外，都均勻的分

2、布在基體中。但是當(dāng)n-SiCp質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時，復(fù)合材料中會出現(xiàn)較多的顆粒團(tuán)聚。Mg-9Al-1Si-XSiC復(fù)合材料的基體晶粒隨著n-SiCp質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加不斷細(xì)化，這表明n-SiCp的加入具有細(xì)晶強(qiáng)化的作用。復(fù)合材料中彌散分布的n-SiCp在細(xì)化Mg2Si相的同時還促進(jìn)了復(fù)合材料中層片狀β-Mg17Al12相的析出。隨著n-SiCp質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，Mg-9Al-1Si-XSiC復(fù)合材料的力學(xué)性能呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，Mg-9Al-1

3、Si-1SiC復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率最好。
　　與鑄態(tài)復(fù)合材料相比，不同道次ECAP變形后Mg-9Al-1Si-1SiC復(fù)合材料的基體顯著細(xì)化，β-Mg17Al12相和Mg2Si相也明顯破碎。ECAP變形道次越多，復(fù)合材料中β-Mg17Al12相和Mg2Si相的碎化效果越明顯，碎化后的顆粒的分布也越均勻。經(jīng)過2、3道次ECAP變形后Mg-9Al-1Si-1SiC復(fù)合材料的一些基體晶粒有所長大。隨著ECAP變形道次的增

4、加，Mg-9Al-1Si-1SiC復(fù)合材料的室溫抗拉強(qiáng)度逐漸增加，而室溫伸長率在2、3道次后有所下降，4道次后又顯著升高；200℃時抗拉強(qiáng)度和伸長率則逐漸增加。Mg-9Al-1Si-1SiC復(fù)合材料在室溫和200℃時的抗拉強(qiáng)度和伸長率都在4道次ECAP變形后達(dá)到最大值。
　　對比了4道次 ECAP變形的 Mg-9Al-1Si、 Mg-9Al-1SiC和Mg-9Al-1Si-1SiC復(fù)合材料的組織和性能后發(fā)現(xiàn)：n-SiCp的加入能有

5、效的提高復(fù)合材料中Mg2Si相和β-Mg17Al12相在ECAP變形過程中的碎化效果，改善碎化后顆粒的分布情況。在ECAP變形過程中不同的增強(qiáng)體顆粒對復(fù)合材料基體晶粒細(xì)化的作用不同。三種 ECAP變形態(tài)的復(fù)合材料中， Mg-9Al-1Si-1SiC復(fù)合材料ECAP變形后的基體晶粒最為細(xì)小和均勻， Mg-9Al-1SiC次之，Mg-9Al-1Si合金晶粒的細(xì)化效果最差。除了β-Mg17Al12相，Mg-9Al-1Si-1SiC復(fù)合材料中還