原位自生Mg,2SiAM60复合材料性能及流变成形的研究

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1、lIILllIIIIIIIIIIIIIIIl＼1745000摘要摘要镁基复合材料能有效地改善基体材料的性能，当前研究主要集中在外加颗粒增强制备复合材料，此法工艺相对复杂，热稳定性能较差。原位合成制备复合材料的方法因其工艺简单，界面结合好，成为目前制备复合材料工艺的主要研究对象。压铸是镁合金主要成形方法，液态压铸易卷气、铸件不能热处理等诸多缺点降低了产品成品率。和液态压铸相比，流变压铸因其特有的优势而得到了大力发展。本文研究内容主要包括：在镁合金AM60基体里加入Si粉，采用机械搅拌法原位制备M92Si／AM6

2、0复合材料，研究不同质量分数Si粉对M92Si／AM60复合材料组织和性能的影响，优选出结晶Si粉加入质量分数，并对M92Si／AM60复合强化机理进行了研究。结果表明，M92Si以中国汉字状分布于组织中。随Si质量分数增加，复合材料硬度得到提高，强度达到一个峰值后降低，塑性持续下降。研究M92Si／AM60复合材料不同参数(载荷、Si质量分数、滑动速度)对。摩擦磨损性能影响和各种工况条件下的磨损机理。发现随着Si质量分数的增加，复合材料摩擦磨损性能得到加强。外加载荷的增加，复合材料磨损量持续增加，M92Si

3、／AM60复合材料有效推迟AM60基体微量磨损向严重磨损转变拐点的到来。对各个摩擦磨损过程中的磨损机理进行了深入的研究。用机械搅拌法制备M92Si／AM60复合材料半固态浆料，就不同参数(剪切速度、剪切时间、剪切温度)对浆料组织的影响进行了研究，发现剪切速度越高，球状固相颗粒越细小，当剪切速率达到y=136．15s一后，剪切速率增加，球状固相颗粒形状、尺寸不再变化；剪切时间过短，枝晶不能完全打碎，剪切时间过长，固相颗粒会长大，部分球状颗粒受热变形；剪切温度过低，固相分数变多，球化不明显，剪切温度过高，液相增多

4、，固相开始熔化。用优选好的工艺参数制备半固态浆料进行流变压铸成形，分析零件组织及其外观。与液态压铸件(浇注温度660"C)对比，发现流变压铸件组织致密，气孔少，零件表面质量好。流变压铸在浇注温度为590℃时发生欠铸现象，主要是由浇注温度过低，M92Si／AM60复合材料粘度大，流动性不足造成的。最后，对压铸件产生飞边、网状流纹、粘模、气孔等缺陷形成原因和改善方法进行探讨。关键词：原位合成；镁基复合材料；摩擦磨损；半固态；流变压铸；ABSTRACTMagnesiummatrixcompositescaneffe

5、ctivelyimproveitsperformance，itbecometheresearchhotspotathomeandabroad．Atpresent，theresearchfocusconparticle—reinforcedwhichtheprocessingofmethodsomewhatcomplicatedandpoorthermalstability．Becauseofsimpleprocess，excellentgrainboundarycombinationandotheradvan

6、tages，themethodofin-situtopreparecompositesbecamethemainobjectofstudy．Inaddition,die—castingisthemainofMagnesiumalloyformingprocess，theconventionalhi曲-pressuredie-casting(HPDC)defectsinmulti-cavitytype，easytovolumegas，non-heat—treated．Compared谢tllthoseprodu

7、cedbyHPDCandanyotherSSMprocessingtechniques，therheo—diecasting(RDC)processhasbeengreatdevelopedfornear-netshapecomponents．Thispapermainlyinclude：AddedtheSipowderintoAM60，M92Si

8、AM60compositesWaspreparedbymechanicalstirringin—situ．Differentconten．tsofSipowder

9、affectonmaterialsandmechanicalpropertiesofMgaSi

10、AM60compositeswerestudied，andidentifiedtheoptimaldosageofSi．111eM92Si／AM60compositesstrengtheningmechanismhasbeenstudied．111econcludeshowthatChinesechara