合金成分对Mg-Zn-Y合金准晶形貌和体积分数的影响
2019-03-21袁姣娜王建利郭永春李建平
材料工程 2019年3期
袁姣娜,王建利,杨 忠,郭永春,李建平
(1 西安工业大学 材料与化工学院,西安 710021; 2 陕西省镁铝轻合金复合材料工程研究中心,西安 710021; 3 陕西省光电功能材料与器件重点实验室,西安 710021)
镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、导电性和导热性好、易于回收利用等一系列优点[1],在对轻量化要求较高的武器装备、国防和航空航天领域具有广泛的应用前景。但镁合金的绝对强度和弹性模量与铝合金相比仍较低[2],无法完全替代这些领域当前使用的铝合金零部件。
与镁合金相比,镁基复合材料具有更优异的强度和弹性模量等综合性能[3]。Mg3Zn6Y准晶(准晶I相)颗粒具有高硬度、高热力学稳定性、低表面能以及与镁合金基体间良好的润湿性等特性,是改善镁合金及其复合材料理想的增强体之一[4]。向镁合金和镁基复合材料中加入准晶增强体颗粒能够细化晶粒,改善合金的综合力学性能[5-7]。复合材料的性能与增强体的形貌、体积分数及其分布密切相关。而准晶I相的形貌对合金成分的改变非常敏感[8-10],常以花瓣状、多边形和共晶形式出现在镁合金及镁基复合材料中。当增强体为球形或近球形时增强体与基体界面处的应力集中要明显小于其他形状的增强体,更有利于材料性能的提升[11]。通过塑性变形加工如挤压、ECAP方法降低准晶颗粒尺寸,改变形貌,使其更加均匀分布可以进一步提高材料的性能[12-14]。已有研究结果表明,只有当增强体的含量达到一定体积分数以上时,增强效果才随着体积分数的增加而增强[15-16]。……
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