時(shí)效處理對觸變成形Mg2Sip-AM60B復(fù)合材料組織及力學(xué)性能的影響.pdf

1、本文主要研究了固溶-時(shí)效處理對觸變成形 Mg2Sip/AM60B復(fù)合材料組織和力學(xué)性能的影響，并與金屬型鑄造復(fù)合材料進(jìn)行了對比。結(jié)果表明觸變成形 Mg2Sip/AM60B復(fù)合材料的組織由球狀的初生α-Mg、Mg2Si顆粒和網(wǎng)狀的二次凝固組織組成。
　　415 oC下觸變成形 Mg2Sip/AM60B復(fù)合材料固溶過程中的組織演變可分為兩個(gè)階段：第一階段(0-2 h)為共晶β相的快速固溶而引起的初生α-Mg顆粒和二次初生α-Mg晶粒的

2、快速粗化；第二階段(2-36 h)為界面能降低而導(dǎo)致的兩種晶粒的穩(wěn)定長大。固溶后，復(fù)合材料組織由α-Mg相和Mg2Sip相組成。由于β相對基體割裂作用的減小、固溶強(qiáng)化作用以及成分均勻化等，固溶后(430 oC，6 h)觸變成形復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度、伸長率都一定程度的提高，硬度降低。
　　觸變成形復(fù)合材料固溶后在215 oC下的時(shí)效過程可分為兩階段：第一階段(0-2 h)為非連續(xù)析出β相在晶界和Mg2Sip/α-Mg界面處以顆粒狀形式

3、快速析出及長大；第二階段(2-12 h)為非連續(xù)析出β相向晶內(nèi)的快速長大而導(dǎo)致的蜂窩狀組織數(shù)量和區(qū)域面積的大量增加，且在其內(nèi)出現(xiàn)了短桿、層片狀的非連續(xù)析出β相。時(shí)效一定時(shí)間后，連續(xù)析出β相在晶內(nèi)的 Mg2Sip周圍與蜂窩狀組織鄰近區(qū)域首先以顆粒狀形式析出且隨時(shí)效時(shí)間的延長其逐漸長大為菱形桿狀。時(shí)效溫度對觸變成形復(fù)合材料的影響類似于時(shí)效時(shí)間。時(shí)效(215 oC，2 h)后，沉淀強(qiáng)化作用發(fā)揮到最大，抗拉強(qiáng)度和伸長率分別達(dá)到290 MPa和1

4、2.54％，相比觸變態(tài)復(fù)合材料分別提高40.10%和59.75%。斷裂機(jī)制由觸變態(tài)的沿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)楣倘?時(shí)效態(tài)(T6態(tài))的穿晶斷裂。
　　金屬型鑄造 Mg2Sip/AM60B復(fù)合材料的固溶、時(shí)效過程類似于于觸變成形的。由于共晶β相尺寸大和Mg2Si相含量相對高，金屬型鑄造復(fù)合材料的固溶過程慢于觸變成形復(fù)合材料；由于金屬型鑄造復(fù)合材料α-Mg晶粒尺寸相對較小且 Mg2Si相含量較高，金屬型鑄造復(fù)合材料時(shí)效過程中蜂窩狀組織的形成慢于觸