高默声场下制备zrb2/az91d镁基复合材料的工艺工装设计.doc

  
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高默声场下制备zrb2/az91d镁基复合材料的工艺工装设计,高默声场下制备zrb2/az91d镁基复合材料的工艺工装设计2.2万字 43页 原创作品,独家提交,已通过查重系统摘要:az91合金是目前应用最广泛的工程材料之一,本文采用熔体混合法制备zrb2/ az91d复合材料。首先以al-nh4bf4-k2zrf6为反应体系,熔体反应合成法成功制备了zrb2颗粒,然后将al-z...
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分类: 论文>材料科学论文

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高默声场下制备ZrB2/AZ91D镁基复合材料的工艺工装设计

2.2万字 43页 原创作品,独家提交,已通过查重系统


摘要:AZ91合金是目前应用最广泛的工程材料之一,本文采用熔体混合法制备ZrB2/ AZ91D复合材料。首先以Al-NH4BF4-K2ZrF6为反应体系,熔体反应合成法成功制备了ZrB2颗粒,然后将Al-ZrB2熔体和AZ91D熔体直接混合成功制备了ZrB2颗粒增强AZ91D基复合材料。实验中还利用机械搅拌和高默声制备不同工艺下的ZrB2颗粒和复合材料。利用差热分析仪(DSC)、X-射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等仪器,研究了ZrB2颗粒的生长机制和形貌,AZ91D基体及其复合材料凝固组织和室温力学性能。
反应物添加量对ZrB2颗粒影响的实验结果表明:随着(NH4BF4-K2ZrF6)混合粉末添加量的增加,铝熔体中ZrB2的体积分数逐渐增加,当反应物添加量为50wt.%时,复合材料凝固组织中ZrB2颗粒的体积分数最大。此时制备的ZrB2/AZ91D复合材料凝固组织最佳。
高默声对ZrB2颗粒影响的实验结果表明:在高默声的作用下,ZrB2颗粒形貌清晰,呈现出短棒状,生成量增多;与此同时,熔体直接混合制备的复合材料在高默声的作用下颗粒分布趋于均匀。在不同的超声作用功率下,ZrB2颗粒在AZ91D中呈现出不同的分布,当超声功率为1.1kW时,复合材料的室温抗拉强度和延伸率达到最大值,分别为245MPa和3%,强度比未施加高默声的复合材料提高了23.1%。同时,复合材料的拉伸断口上解理台阶减少,逐渐出现韧窝,其断裂方式由解理断裂向准解理断裂过渡。


关键词:镁基复合材料,原位合成,熔体直接混合法,ZrB2颗粒,高默声