搅拌摩擦加工制备颗粒增强镁基复合材料.pdf

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1、第33卷第4期矿冶工程V01．33№42013年O8月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGAugust2013搅拌摩擦加工制备颗粒增强镁基复合材料①姚立群，张至柔，冯文彬，肖振宇，杨续跃’(1．深圳华加日铝业有限公司，广东深圳518052；2．中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410083；3．中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，湖南长沙410083)摘要：利用摩擦搅拌加工技术，对AZ31镁合金进行表面组织细化、表面复合化。通过金相显微镜和扫描电镜观察研究搅拌摩

2、擦加工后的加工显微组织及退火显微组织，并测试加工区的硬度，发现摩擦搅拌区晶粒明显细化，晶粒尺寸可降至几微米，且复合化表面即使高温长时间退火，组织依然稳定；摩擦搅拌加工制备复合材料，分别添加纳米Si，N粒子和SiO粒子复合于AZ31镁合金表面，纳米粒子均匀分布于合金表面，与未添加任何粒子的样品相比，晶粒细化效果明显提高，且由于复合粒子在基体中产生大量新界面，抑制了晶界迁移，使搅拌摩擦加工后的组织具有很高的热稳定性。关键词：摩擦搅拌加工；镁基复合材料；颗粒增强；显微组织；晶粒细化；表面复合化；热稳定性中图分类

3、号：TG146．2文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2013．04．028文章编号：0253—6099(2013)04—0108一o4FabricationofParticulate-reinforcedMagnesiumMatrixCompositebyFrictionStirProcessingYAOLi．qun，ZHANGZhi．rOll。FENGWen—bin，XIAOZhen．yu，YANGXu．yue’。，(1．NonfemetInternational(

4、China-Canada—Japan)AluminiumCoLtd，Shenzhen518052，Guangdong，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China；3．KeyLaboratoryofNonferrousMetalMaterialsScienceandEngineering，MinistryofEducation，CentralSouthUniv

5、ersity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：ThesurfacestructurerefinementandcompoundingofAZ31alloybyfrictionstirprocessing(FSP)werestudied．MetallographicmicroscopeandscanningelectronicmicroscopewereusedtoobservethemicrostructureofFSPedandannealedsamples，an

6、dthehardnessofthestirredalgawasmeasured．TheresultsshowthatanobviousrefinementofgrainsizewithintheFSPedregioncanbeobservedwithgrainsizereducedtomicrometers，andthestructureofcompositedsurfaceremainsstableevenafterlong—timeannealingathightemperature．Particul

7、ate—reinforcedcompositeswerepreparedbycompoundingnano—scaledparticlessuchasSi3N4andSiO2respectivelyintoAZ31matrixbyFSP．Duetoparticlesdistributedhomogeneouslyatthesurface，grainsizeisfinerthanthatoftheuncompoundedsamples．Furthermore，themigrationofthegrainbo

8、undaryisrestrainedbythenewboundariescreatedbythoseparticles，SOtheFSPedstructurepresentsahiglldegreeofthermalstability．Keywords：frictionstirprocessing；magnesiummatrixcomposite；particulatereinforcement；microstructure；