纳米SiC对铜模喷铸镁合金组织及热稳定性的影响.pdf

《纳米SiC对铜模喷铸镁合金组织及热稳定性的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、轻有色合金特种铸造及有色合金２０１７年第３７卷第４期纳米ＳｉＣ对铜模喷铸镁合金组织及热稳定性的影响殷海眯杨伟商景利王祥（南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室）摘要利用铜模喷铸与高真空感应熔炼技术，制备出不同冷速条件下纳米ＳｉＣｐ增强ＡＺ９１合金非平衡凝固试样。结合４００℃等温固溶处理，系统研究了纳米ＳｉＣｐ颗粒对镁合金凝固组织细化及热稳定性的影响。结果表明，铜模快冷作用下，纳米ＳｉＣｐ使得镁合金的晶粒尺寸得到显著细化。当铜模内径为２ｍｍ时，１％的ＳｉＣｐ纳米颗粒添加后ＡＺ９１合金晶粒尺寸

2、能细化至５μｍ。ＳｉＣｐ在合金凝固过程中既作为异质核心又能钉扎晶界阻碍晶粒生长，两者共同作用导致晶粒尺寸明显细化。细晶镁合金经４００℃不同时间固溶处理后结果发现，添加纳米ＳｉＣｐ的合金高温条件下晶粒生长缓慢，保温８ｈ后平均晶粒尺寸仅为１２μｍ，亚稳细晶组织的热稳定性得到有效提高。关键词镁合金；纳米ＳｉＣ；铜模喷铸；晶粒细化中图分类号ＴＧ１４６．２２；ＴＢ３３１文献标志码ＡＤＯＩ：１０．１５９８０／ｊ．ｔｚｚｚ．２０１７．０４．０２９ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＴｈｅｒｍａｌＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆ

3、ＣｏｐｐｅｒＭｏｕｌｄＣａｓｔｅｄＭａｇｎｅｓｉｕｍＡｌｌｏｙＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＮａｎｏＳｉＣＰａｒｔｉｃｌｅＹｉｎＨａｉｍｉ，ＹａｎｇＷｅｉ，ＳｈａｎｇＪｉｎｇｌｉ，ＷａｎｇＸｉａｎｇ（ＮａｔｉｏｎａｌＤｅｆｅｎｃｅＫｅｙＤｉｓｃｉｐｌｉｎｅＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬｉｇｈｔＡｌｌｏｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｇｃｈａｎｇＨａｎｇｋｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｃｏｐｐｅｒ－ｍｏｕｌｄｓｐｒａｙｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｃ

4、ｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｖａｃｕｕｍｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｅｌｔｉｎｇ，ｎｏｎｅ－ｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｓａｍｐｌｅｓｏｆＡＺ９１ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｎａｎｏＳｉＣｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄａｔｔｈｅｌａｒｇｅｃｏｏｌｉｎｇｒａｔｅ．Ａｆｔｅｒｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔ４００℃ｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅ，ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎａｎｏＳｉＣｐａｒｔｉ－ｃｌｅｓｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉ

5、ｌｉｔｙｆｏｒＡＺ９１ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｇｒａｉｎｓｏｆＡＺ９１ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗｉｔｈｎａｎｏＳｉＣｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｒｅｆｉｎｅｄｇｒｅａｔｌｙｂｙｃｏｐｐｅｒ－ｍｏｕｌｄｓｐｒａｙｃａｓｔｉｎｇ．Ｇｒａｉｎｓｉｚｅｓｃａｎｂｅｒｅｆｉｎｅｄｔｏ５μｍｂｙｃｏｐｐｅｒｍｏｕｌｄｃａｓｔｉｎｇｗｉｔｈ２ｍｍｉｎｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄ１％ＳｉＣｎａｎｏ－ｐａｒｔｉｃｌｅｓ．ＳｉＣｎａｎｏ－ｐａｒｔｉｃｌｅｓｐｌａ

6、ｙａｒｏｌｅａｓａｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｓｉｔｅｕｎｄｅｒａｌｌｏｙｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅｍｉｇｒａｔｉｏｎ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｅｆｆｅｃｔｒｅｆｉｎｅｓｇｒａｉｎｓｉｚｅ．Ａｓｆｏｒｔｈｅｒｅｆｉｎｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｆ－ｔｅｒｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔ４００℃ｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｆｓｐｒａｙｃａｓｔｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗｉｔｈＳｉＣｐａｒｔ

7、ｉｃｌｅｓｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｌｏｗｌｙ，ａｎｄｉｔｒｅａｃｈｅｓｏｎｌｙ１２μｍｅｖｅｎａｆｔｅｒｈｏｌｄｉｎｇｆｏｒ８ｈ，ｉｎｄｉｃａ－ｔｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｍｅｔａｓｔａｓａｂｌｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＭａｇｎｅｓｉｕｍＡｌｌｏｙ，ＮａｎｏＳｉＣＰａｒｔｉｃｌｅｓ，ＣｏｐｐｅｒＭｏｕｌｄＣａｓｔｉｎｇ，ＧｒａｉｎＲｅｆｉｎｅｍｅｎｔ镁合金具有低密度、高比强度和比刚度、良好的电ＳｉＣｐ，合金显微组织明

8、显细化，晶粒尺寸从最初的４００～磁屏蔽性等优点，广泛应用于航空航天、电子通讯、汽车６００μｍ下降到２００μｍ。由于ＳｉＣ的加入，铸态镁合金［１］［８～１０］交通等领域。但是常规铸态下镁合金枝晶组织粗大，晶粒尺寸得到明显细化。随添加ＳｉＣｐ粒径变小，晶界处易形成β－Ｍｇ１７Ａｌ１２脆性相，并伴随缩孔、缩松及镁合金晶粒更加细小。但是在细化镁合金晶粒组织的热裂等缺陷，导致材料高温强度、韧性及高温抗蠕变性研究中，所添加的ＳｉＣｐ仍处于微米级，在一定程度上会［２］