白光珠,　余昭福,　刘　政

(1.江西理工大学 材料科学与工程学院, 江西 赣州　341000; 2.江西理工大学 机电工程学院, 江西 赣州　341000)

超声波搅拌时间对原位自生Mg2Si/Al基复合材料凝固组织和力学性能的影响

白光珠1,余昭福1,刘政2

(1.江西理工大学 材料科学与工程学院, 江西 赣州341000; 2.江西理工大学 机电工程学院, 江西 赣州341000)

摘要：为了研究铝基复合材料的凝固组织和力学性能,采用超声波搅拌的方法制备了原位自生Mg2Si/Al基复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)分析其微观形貌,并通过硬度检测和拉伸试验测试其力学性能.结果表明:超声波搅拌不但能够细化初生Mg2Si颗粒,改变凝固组织形貌,而且具有除气除杂功能,二者共同提高了Mg2Si/Al基复合材料的力学性能;经过超声波搅拌的Mg2Si/Al基复合材料与未经过超声波搅拌的Mg2Si/Al基复合材料相比,抗拉强度与伸长率总体呈上升趋势,其断口形貌均为准解理面.在超声时间为40 s时,抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为201 MPa和5.63%,相比未超声处理的Mg2Si/Al基复合材料的抗拉强度和伸长率,分别增长了139.29%和178.71%;复合材料的硬度先升高后降低,超声作用时间为30 s时硬度最佳,为116.96(HB).

关键词：复合材料; Mg2Si; 超声波搅拌时间; 力学性能; 断口形貌

近年来,原位自生Mg2Si/Al基复合材料由于其金属间化合物Mg2Si具有高熔点(1 085 ℃)、低密度(1.99×103kg·m-3)、高硬度(4.5×109N·m-2)、低热膨胀系数(TEC)(7.5×10-6K-1)和高弹性模量(120 GPa)等性质引起了广泛的关注[1],再加之易加工性、工程可靠性及价格低廉等优点而逐渐应用于家电、汽车……