固溶处理对触变成形Mg_2Si/AM60B复合材料组织及力学性能的影响
【摘要】本文主要以Mg2Si/AM60B复合材料为研究对象,研究了触变成形Mg2Si/AM60B的半固态微观组织和力学性能,及固溶处理对其组织和力学性能的影响,并与金属型Mg2Si/AM60B复合材料和触变成形AM60B镁合金两种材料进行了对比。结果表明触变成形的Mg2Si/AM60B复合材料的组织由一次凝固组织(球状初生a颗粒和球状Mg2Si颗粒)和二次凝固组织(二次初生α相和共晶)共同组成。初生α颗粒主要表现为三种形态：含“晕圈”初生α颗粒、“齿”状初生α颗粒、“胞”状初生a颗粒。二次初生α相的稳定生长形成“晕圈”,失稳的二次初生α相会产生“齿”状或“胞”状。触变成形Mg2Si/AM60B复合材料的固溶过程有两个阶段：第一阶段(0-2h)为初生颗粒和二次凝固组织快速长大、β相迅速固溶阶段,初生颗粒周围的高的浓度梯度导致界面迁移使初生颗粒与二次晶粒合并长大,二次晶粒之间的合并长大主要归于热稳定性能差的β相溶解,此阶段硬度快速降低,抗拉强度和延伸率随快速升高；第二阶段(2h-36h)为初生颗粒和二次凝固组织匀速长大为多边形颗粒、β相固溶完全阶段,二次晶粒主要依托界面能发生二次晶粒间的合并与长大,同时由于浓度均匀化,初生颗粒周围的浓度梯度下降使得其长大速度大幅降低,此阶段硬度缓慢降低,抗拉强度和延伸率缓慢升高(2h-6h)达到最高值后(271Mpa、19.1%)由于晶粒粗大晶间结合力减弱而引起力学性能不断下降。Mg2Si颗粒在固溶过程中阻碍了溶质的扩散使得Mg2Si/AM60B比AM60B固溶进程慢,同时金属型中短棒状共晶Mg2Si对溶质的阻碍作用强于触变组织中近球状的Mg2Si颗粒,并且金属型铸造材料中p相粗大、单位体积的界面能较低,这使得金属型复合材料固溶进程慢于触变成形复合材料的固溶进程。提高固溶温度会为原子的扩散提供更多的能量,因此固溶温度越高固溶进程越快。
【作者】祁晔思；
【导师】陈体军；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料学，2014，硕士
【关键词】固溶处理；触变成形；复合材料；镁合金；
【参考文献】
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