多次循环塑性变形对Mg_2Si/Mg-5Zn-2.5Er复合材料组织与性能的影响

经多次循环塑性变形(RPW)、固相原位合成和挤压成型,制备了Mg2Si/Mg-5Zn-2.5Er复合材料。多次循环塑性变形次数分别为100次、200次、300次和400次。通过XRD、SEM、OM和力学性能测试等方法,研究了RPW次数对复合材料组织、性能的影响规律。结果表明,随着RPW次数的增加,增强相粒子Mg2Si的尺寸不断减小、分布趋向均匀。当RPW次数为200次时,复合材料的综合性能最佳。其平均晶粒尺寸为1.8μm,较未经RPW加工试样降低了81.6%,晶粒的尺寸变化主要是冷变形过程的晶粒细化与高温反应以及热挤压过程中动态再结晶的晶粒长大相互作用的结果。其抗拉强度为394MPa,比未经RPW加工试样提高了25.4%,伸长率为5.5%。通过对增强机制的研究,发现多次循环塑性变形制备的复合材料的主要强化机制是晶粒细化。