碳纳米管(CNTs)增强AZ91镁基复合材料组织与力学性能研究

采用低温粉末冶金及热挤压工艺制备了具有超细晶组织的0.1%CNTs/AZ91 (质量分数)镁基复合材料。通过SEM、XRD、TEM对镁基复合材料的微观组织进行了表征,并对其室温力学性能进行测试。结果表明:CNTs在复合材料中分布均匀,CNTs的加入使得复合材料的晶粒尺寸从0.552μm细化到0.346μm,并促进了β相的析出,同时弱化了基面织构。复合材料的抗压强度和屈服强度分别达到了617和445 MPa,较基体提高了8.8%和7.2%;其抗拉强度和屈服强度分别达到了393和352 MPa,与基体相比分别提高了4.5%和6.0%。对强化机制进行分析,发现细晶强化和载荷传递是0.1%CNTs/AZ91复合材料的主要强化机制。     

机械球磨结合粉末冶金制备AZ61超细晶镁合金的组织与性能

利用球磨与粉末冶金工艺相结合制备AZ61超细晶镁合金，分析了球磨对其晶粒尺寸、析出相、织构及室温拉伸性能的影响。结果表明，球磨及粉末冶金制备的AZ61镁合金与未经球磨处理制备的镁合金相比，其晶粒尺寸由0.91μm细化到0.68μm，且球磨处理促进了Mg₁₇Al₁₂的动态析出及细化，同时弱化了基面织构，其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为393.1 MPa、431.9 MPa和8.5%，综合力学性能优于其他工艺制备的AZ61镁合金。强化机制分析表明，细晶强化的贡献达到90%以上，沿晶界分布的Mg₁₇Al₁₂会降低Orowan强化效果，基面织构的弱化会降低屈服强度。未经球磨处理的镁合金的断裂机制是由镁粉表面的氧化引发粉体脱黏主导的；经球磨处理后其断裂机理为脱黏的粉体与周围未脱黏的组织变形不匹配及晶界上Mg₁₇Al₁₂数量增加导致的。