Mg-,2-B-,2-O-,5w--ZK60鎂基復(fù)合材料時(shí)效行為研究.pdf

1、鎂合金的機(jī)械性能不佳，耐蝕性差，高溫蠕變性能差，使其應(yīng)用受到限制。與鎂合金相比，鎂基復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量等機(jī)械性能顯著提高，高溫蠕變性能也有提高，而且保持了鎂的尺寸穩(wěn)定性好、高阻尼等優(yōu)點(diǎn)，得到越來(lái)越廣泛的重視和研究。粉末冶金法(PM)是將不同組元粉末均勻混合、壓制成型，然后高溫?zé)Y(jié)制備復(fù)合材料的一種方法。 本文采用ZK60合金為基體合金，以硼酸鎂晶須(硼酸鎂晶須(Mg2B2O5w)是一種新型材料，具有與碳纖維相近的力學(xué)性能，

2、而其價(jià)格僅為碳化硅晶須的1/20～1/30，因其高性價(jià)比在民用材料的巨大應(yīng)用前景，而成為材料領(lǐng)域的研究焦點(diǎn))為增強(qiáng)體，采用粉末冶金法制備了15％(vol)Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料。利用金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)觀察了Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料的顯微組織及界面；利用X-射線衍射(XRD)和能譜分析(EDS)研究了Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料的物相及組成;通過(guò)硬度測(cè)試

3、研究了Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料及其基體合金的時(shí)效硬化行為。 結(jié)果表明，粉末冶金法制備的Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料比ZK60合金的顯微硬度提高了30％，Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料中，晶須分布均勻，無(wú)明顯缺陷，組織致密；應(yīng)用TEM對(duì)固溶處理＋時(shí)效處理的Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料界面進(jìn)行了觀察，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有界面反應(yīng)物的存在。固溶處理(400℃，8h)使Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材

4、料的顯微硬度下降了24％，當(dāng)固溶時(shí)間超過(guò)8h后硬度又有所上升；固溶處理(400℃，8h)+時(shí)效處理(170℃，20h)ZK60合金顯微硬度提高了19％，固溶處理(400℃，8h)+時(shí)效處理(170℃，14h)Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料的顯微硬度則提高了16％；得出Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料在400℃下固溶的最佳時(shí)間是8h，在170℃下時(shí)效最佳時(shí)間是14h。 Mg2B2O5w/ZK60鎂基復(fù)合材料的時(shí)效硬度