mg2si-al2o3混杂增强铝基复合材料超塑性研究.doc

Mg2Si-Al2O3混杂增强铝基复合材料超塑性研究
Superplastic aluminum composites Mg2Si-Al2O3 Reinforced

1.49万字 27页 原创作品，已通过查重系统


摘要 非连续增强铝基复合材料具有高的比强度和比刚度，是一种非常有应用前景的轻质高强结构材料。但是由于非连续增强铝基复合材料的塑性较低，使其复杂形状构件的塑性成形变得比较困难。因此研究非连续增强铝基复合材料的超塑性对复杂形状构件的塑性成十分重要。
本文主要对Mg2Si-Al2O3混杂增强铝基复合材料的制备、微观组织以及室温拉伸性能进行了研究。主要研究内容包括：
(1)利用原位生成法制备4wt%Mg2Sip/Al复合材料，利用半固态搅拌法，加入不同粒径和不同体积分数的Al2O3颗粒制备出(Al2O3p+Mg2Sip)/Al基复合材料。
(2)利用金相显微镜和扫描电镜、研究了Al2O3颗粒尺寸、体积分数、热处理、锻压等对(Al2O3p+Mg2Sip)/Al基复合材料微观组织的影响Al2O3颗粒的加入可以细化复合材料晶粒，并且随着加入的Al2O3颗粒尺寸的减小，复合材料的晶粒依次减小。随着Al2O3颗粒体积分数由1%增加到2%时，晶粒尺寸明显减小，由2%增加到3%时晶粒尺寸没有明显变化。
(3)采用常温拉伸试验方法研究了Al2O3颗粒尺寸和Mg2Si体积分数(Al2O3p+Mg2Sip)/ Al基复合材料拉抗拉强度和延伸率的影响规律，利用扫描电镜观察拉伸断口，研究复合材料的断裂机制。Al2O3颗粒尺寸为1μm，500nm时，抗拉强度随体积分数的变化不大，抗拉强度在120-130MPa之间。当Al2O3颗粒尺寸为100nm时随体积，体积分数分由1vol%增加到3vol%时，抗拉强度逐渐增加，并在体积分数为3%时达到最大值148MPa。在颗粒尺寸相同的情况下，体积分数为2vol%时，延伸率最大。复合材料的断裂为典型的基体的韧性撕裂。


关键词 (Al2O3p+Mg2Sip)/Al复合材料 拉伸性能 断口形貌