sic颗粒增强az81镁合金基复合材料的制备及组织与力学性能

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1、沈阳工业大学硕士学位论文捅要本文以镁合金AZ81为基体，并以平均颗粒尺寸为2pm、5tun和10邺1的SiC颗粒为增强相，采用熔体搅拌法制各了颗粒增强镁基复合材料SiCp／AZSI。通过测定所制备的复合材料的拉伸力学性能，观察其显微组织，研究了基体晶粒大小的变化、析出相的形态以及增强相颗粒在基体中的分布，并通过扫描电镜(SEM)对复合材料进行了断口分析，探讨了其强化机制；最后对平均颗粒尺寸为5jim和10岬1颗粒增强镁基复合材料的耐磨性进行了测量，并讨论了其磨损机制。研究结果表明，应用熔体搅拌法制备的SiC#AZSl镁合金基复合材料具有SiC颗粒分布均匀、与基

2、体结合紧密的特点，加入微米尺度的SiC增强颗粒明显细化了AZ81基体合金的晶粒尺寸：在所研究的SiC√AZ81镁基复合材料中，当SiC颗粒尺寸为10”m时，更有利于增强楣的均匀弥散分布，抑制13-Ms：17A112相的形成；固溶处理后SiCJAZSt镁基复合材料的抗拉强度得到较大幅度的提升，但其屈服强度则有所下降；颗粒尺寸越大的镁基复合材料的力学性能越稳定，且颗粒分布也较均匀，10岬Sic，／Az81的力学性能较稳定和良好，尤其是Si％00pm)／AZ81经过固溶处理后，抗拉强度升高更为明显，其中固溶处理态的sicpooItm)／AZSl的室温抗拉强度可达26

3、5．95MPa，提高了近31．9％。对镁基复合材料的摩擦磨损性能研究表明，磨损表面存在犁沟和塑性变形，且有少量剥落坑，其磨损机制主要以犁沟和塑性变形为主，并且可以观察到犁沟槽，SiC颗粒的加入能使AZ81镁基复合材料的耐磨性提高15．4-,18．3％。断口形貌显示，SiC颗粒与基体合金的结合良好。室温断裂断口主要由解理面和撕裂棱组成，具有明显的脆性沿晶断裂的特征；随着温度升高，断口韧性特征增强，脆性特征减弱，直至解理特征基本消失，取而代之的是大量均匀分布的韧窝。关键词：SiC颗粒增强，镁基复合材料，力学性能，显微组织，耐磨性SiC颗粒增强AZSI镁合金基复合材

4、料的制备及组织与力学性能Fabrication，microstructureandmechanicalpropertiesofAZSlmagnesiummatrixcompositesreinforcedwithSiCparticlesAbstractThemagnesiummatrixcomposites，AZSlmagnesiumalloyreinforcedwithSiCparticles(averagesizesare2tim，5timand10tim，respectively)，havebeenfabricatedbymeltstirtechniqu

5、e．Mechanicalpropertiesofsic／azslcompositesatdifferenttemperatureandheattreatmentconditionsweredetermined．Microstructurcwasobservedtoinvestigatechangesinmatrixgrainsize，morphologyofprecipitatesanddistributionofreinforcingparticlesinmatrix．BymeansofSEM，someanalysisonfracturesurfaceand

6、phaseconstituentwascarriedout．Andreinforcingmechanisminmagnesiummatrixcompositeswasdiscussed．Finally，thewearresistanceofAZSlmagnesiummarxcompositesreinforcedwithSiCparticles(averagesizesare5pmand10pm，respectivel”WaSmeasl】redwhileitsweal"mechanisminmagnesiummatrixcompositeswasdiscuss

7、ed．ExperimentalresultsshowthatSiCparticlesarediffuseduniformlyandmixedwithmatrixtightlybymeltstirtechnique．AfteraddingSiCparticleswhichhomogeneouslydistributealongthegrainboundaries．themarxgrainsa聆obviouslyrefmed．AmongthethreekindsofAZ81magnesiummatrixcompositesreinforcedwitlldiffer

8、entsizesofSiCpartic