SiCp/AZ61镁基复合材料制备工艺的优化

采用半固态搅拌法制备了SiCp／AZ61镁基复合材料。利用正交试验法研究了SiC颗粒加入量、搅拌温度、搅拌时间等关键工艺参数对SiCp／AZ61镁基复合材料力学性能的影响。结果表明，SiC颗粒加入量对复合材料的力学性能有着显著的影响，其次是搅拌时间和搅拌温度。在试验条件下，SiCp／AZ61镁基复合材料的半固态搅拌工艺方案可优化为：SiC颗粒加入量为6％，搅拌温度为595℃，搅拌时间为5min。断口分析显示，增强颗粒加入量为6％的SiCp镁基复合材料室温断口形貌呈脆性断裂特征。     

超声法制备纳米SiC颗粒增强AZ61镁基复合材料的显微组织

采用高能超声方法制备纳米SiC颗粒增强AZ61镁基复合材料,通过SEM和XRD技术对复合材料的微观组织和成分进行研究与分析.在Lennard-Jones势函数的基础上对超声分散纳米颗粒进行了理论探讨.结果表明:在超声作用下,质量分数为1%的纳米SiC颗粒在AZ61镁合金中得到弥散分布;颗粒之间存在的范德华力使得颗粒连接在一起,范德华力与颗粒半径和颗粒间距离的关系表明:直径为100 nm的SiC颗粒之间最大的范德华力约为135 nN,分散团聚纳米颗粒的最小压强约为17.2 MPa.     

SiCp/AZ61镁基复合材料制备工艺和性能的研究

研究了三种不同铸造工艺条件下镁基复合材料的组织结构,并对其硬度进行了测定。结果表明:与全液态铸造法和半固态铸造法相比,搅熔铸造制备的SiCp/AZ61镁基复合材料,其增强相SiC颗粒分布均匀,气孔率较少,是一种较理想的金属基复合材料制备工艺。未增强的AZ61基体镁合金的维氏硬度高于其半固态坯料的维氏硬度;而SiCp/AZ61镁基复合材料的维氏硬度明显高于基体的维氏硬度,并随着SiC颗粒体积分数的增加其复合材料的维氏硬度不断提高。     

高能超声法制备SiCp／AZ91D纳米复合材料

采用高能超声法制备纳米SiC颗粒增强AZ91D镁基纳米复合材料.高能超声能够使纳米级陶瓷颗粒在镁合金熔体中有效分散,所制备的复合材料抗拉强度和屈服强度等力学性能比基体有所提高.其中所用SiC颗粒粒径在40 nm左右,在0.5%的添加量下复合材料可以获得较好的性能,铸态条件下抗拉强度超过200 MPa.     

搅拌铸造法制备纳米SiC_P/AZ91D复合材料的研究

采用搅拌铸造法制备了纳米SiC颗粒增强AZ91D镁基复合材料,并对该复合材料的显微组织、硬度及摩擦磨损行为进行分析。结果表明,纳米SiC颗粒的加入能细化组织;随着纳米SiC颗粒含量的增加,该复合材料的硬度和摩擦磨损性先增大后减小。     

纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料的制备及性能

利用高能超声辅助法制备纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D镁基复合材料(n-SiCp/AZ91D),并对其显微结构和室温力学性能进行测试分析。结果表明:纳米SiC颗粒的加入能够起到细化晶粒的作用,纳米颗粒在基体中的分布比较均匀,超声波辅助技术能够有效地分散纳米颗粒,在重力铸造下所制备的复合材料的抗拉强度、屈服强度和硬度均高于基体,尤其是屈服强度较基体提高了57%。     

SiCP尺寸对AZ61镁基复合材料组织和性能的影响

采用高能超声法制备SiCP增强AZ61镁基复合材料.结果表明,高能超声能够使纳米级陶瓷颗粒在镁合金熔体中有效分散,所制备的复合材料抗拉强度和屈服强度等力学性能比基体有所提高.其中所用SiC颗粒粒径为100 mm、5μm和20μm,在1%的添加量下复合材料可以获得较好的性能,其抗拉强度分别为321、276和260 MPa,伸长率分别为13.8%、12.6%和10.6%.     

挤压铸造SiC_p/AZ91D镁基复合材料的试验研究

以AZ91D镁合金和平均颗粒尺寸为0.5μm的SiC颗粒分别作为基体和增强相,通过全液态搅拌铸造法和挤压铸造法结合制备出SiC颗粒增强镁基复合材料。力学性能测试结果显示:当模具温度为200℃、保压时间为15 s时,SiCp/AZ91D镁基复合材料抗拉强度最高为157 MPa;金相显微组织显示,碳化硅颗粒可作为镁合金凝固时异质形核的中心,也可能会随着凝固时固液界面的推移,使SiC颗粒处于晶界处;存在SiC颗粒团聚现象,这是其抗拉强度降低的原因;SiCp/AZ91D镁基复合材料在室温下拉伸时的断口形貌呈现脆性断裂特征;热处理工艺为固溶处理温度420℃,保温20 h空冷,时效处理温度200℃,保温8 h空冷,经过热处理后,镁基复合材料的抗拉强度均有所提高,最高可提高48.95%。     

搅拌工艺对SiC_p/AZ31复合材料颗粒分布的影响

采用搅拌铸造法制备了SiCp/AZ31复合材料,研究了搅拌速度、搅拌时间对复合材料孔隙率和颗粒分布的影响。针对搅拌铸造工艺加入增强体含量有限的缺陷,研究了一种制备高SiCp含量AZ31镁基复合材料的分级搅拌工艺。结果表明,分级搅拌工艺制备的复合材料SiCp含量为25%,颗粒分布标准偏差小于0.1。     

半固态等温热处理对纳米SiC_P/AZ61镁基复合材料组织的影响

在不同等温热处理工艺条件下,对纳米SiCP/AZ61镁基复合材料的组织演变进行了研究,并采用电子显微镜、SEM和XRD技术对其进行观察与分析。结果表明:在本试验条件下,等温时间在15～30 min之间,保温温度在595～605℃区间时,制备的n-SiCP/AZ61镁基复合材料半固态颗粒等效直径为30～80μm,圆整度为1.1～1.6,是理想的半固态组织;外加颗粒的存在与颗粒尺寸的减小使得复合材料在等温热处理过程中获得近球状半固态组织所需时间显著减小,同时晶粒直径也相对减小。