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石墨烯增强镁合金塑性加工的组织和力学性能
引用本文:刘宾,周明扬,任凌宝,孙浩,权高峰.石墨烯增强镁合金塑性加工的组织和力学性能[J].材料科学与工艺,2019,27(1):9-15.
作者姓名:刘宾  周明扬  任凌宝  孙浩  权高峰
作者单位:西南交通大学 材料科学与工程学院,成都,610031;西南交通大学 材料科学与工程学院,成都,610031;西南交通大学 材料科学与工程学院,成都,610031;西南交通大学 材料科学与工程学院,成都,610031;西南交通大学 材料科学与工程学院,成都,610031
基金项目:四川省教育厅重点科研项目(2017GZ0399);西南交通大学博士研究生创新基金项目(D-CX201733).
摘    要:为获得优异力学性能的复合材料,选用石墨烯作为增强体.本文采用粉末冶金方法,经高能球磨法、冷压、烧结、热压和热挤压制备了AZ31镁合金及石墨烯(GNPs)增强AZ31镁基复合材料棒状试样,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸、压缩表征了该材料的组织和力学性能.结果表明:制备的复合材料及基体中生成了Mg_(17)Al_(12)和MgO,加入GNPs后复合材料的屈服强度与维氏硬度都优于基体材料;加入GNPs质量分数为0.5%和1.0%的GNPs复合材料分别比基体屈服强度增加13.2%和14.2%(258和259 MPa),显微维氏硬度分别增加11.4%和14.3%(78和80 HV),主要的强化机制为载荷转移强化、奥罗万强化、热错配强化,但材料的拉伸延伸率分别降低到3.9%和4.3%,比基体分别降低了38%和32%,材料的致密度分别为99.6%、98.5%、97.8%,随着GNPs的增加,致密度降低;GNPs的加入未改变材料的断裂方式,材料的断裂方式均主要为脆性断裂;GNPs的添加使复合材料的基面{0002}织构弱化,从而降低材料的屈服不对称性.

关 键 词:石墨烯(GNPs)  AZ31  金属基复合材料  织构弱化  多步塑性加工
收稿时间:2018/3/5 0:00:00

Microstructure and mechanical properties of graphene-nanoplatelets-reinforced magnesium alloys in plastic processing
LIU Bin,ZHOU Mingyang,REN Lingbao,SUN Hao and QUAN Gaofeng.Microstructure and mechanical properties of graphene-nanoplatelets-reinforced magnesium alloys in plastic processing[J].Materials Science and Technology,2019,27(1):9-15.
Authors:LIU Bin  ZHOU Mingyang  REN Lingbao  SUN Hao and QUAN Gaofeng
Affiliation:College of Materials Science and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China,College of Materials Science and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China,College of Materials Science and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China,College of Materials Science and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China and College of Materials Science and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
Abstract:
Keywords:graphene nanoplatelets (GNPs)  AZ31  metal matrix composites (MMC)  texture weaken  multi-step plastic processing
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