Mg-Al及Mg-Zn-Al合金層狀復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、鎂合金、鎂鋰合金及鋁合金作為輕量化高度需求的輕合金材料，以其優(yōu)良的性能在航空航天和電子工業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。鎂合金及鎂鋰合金耐腐蝕性差，限制了其在很多領(lǐng)域的發(fā)展，而金屬層狀復(fù)合材料能夠結(jié)合不同金屬的優(yōu)點(diǎn)，是一種可以將相同或不同的金屬疊壓制成具有超過(guò)自身組分性能的復(fù)合材料。將表面能形成致密氧化膜的鋁與鎂及鎂鋰合金復(fù)合，能有效改善鎂的抗腐蝕性能，得到結(jié)合二者優(yōu)異性能的鎂鋁合金層狀復(fù)合材料。
　　本文采用真空熱壓法制備了Al/A

2、Z31B、Al/Zn/LA91及2024Al/Zn/LA91層狀復(fù)合材料，利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察了三者層界面的微觀組織形貌，結(jié)合能譜儀及X-射線衍射儀對(duì)其層界面進(jìn)行了測(cè)試，探明了不同Mg-Al及Mg-Zn-Al合金復(fù)合材料界面的形成主要是發(fā)生了物理冶金反應(yīng)，通過(guò)金屬原子擴(kuò)散形成了金屬間化合物。
　　對(duì)Al/AZ31B、Al/Zn/LA91及2024Al/Zn/LA91三種層狀復(fù)合材料進(jìn)行了剪切強(qiáng)度測(cè)試、準(zhǔn)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)壓縮

3、性能測(cè)試，分析了不同工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合材料層界面結(jié)合強(qiáng)度及壓縮力學(xué)性能的影響，從而確定了三種復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度最高的真空熱壓制備工藝，Al/AZ31B復(fù)合材料的最佳制備工藝為壓力3MPa，溫度400℃反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)；Al/Zn/LA91及2024Al/Zn/LA91復(fù)合材料的最佳制備工藝為3MPa，溫度340℃反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)。
　　對(duì)Al/AZ31B、Al/Zn/LA91及2024Al/Zn/LA91層狀復(fù)合材料在應(yīng)變率相近（103

4、/s）的條件下的動(dòng)態(tài)壓縮性能及最大抗剪強(qiáng)度進(jìn)行了總結(jié)對(duì)比，Al/AZ31B復(fù)合材料、Al/Zn/LA91復(fù)合材料、2024Al/Zn/LA91復(fù)合材料的在實(shí)驗(yàn)條件下的最大強(qiáng)度分別為269.85MPa、303.07MPa、387.18MPa；最大抗剪強(qiáng)度分別為21.32MPa、27.14MPa和34.40MPa，故真空熱壓法制備的Mg-Zn-Al合金層狀復(fù)合材料，其整體力學(xué)性能比Mg-Al合金層狀復(fù)合材料的高，而2024Al/Zn/LA9