時效處理對觸變成形Mg2Sip-AM60B復合材料組織及力學性能的影響.pdf

1、本文主要研究了固溶-時效處理對觸變成形 Mg2Sip/AM60B復合材料組織和力學性能的影響，并與金屬型鑄造復合材料進行了對比。結果表明觸變成形 Mg2Sip/AM60B復合材料的組織由球狀的初生α-Mg、Mg2Si顆粒和網(wǎng)狀的二次凝固組織組成。
　　415 oC下觸變成形 Mg2Sip/AM60B復合材料固溶過程中的組織演變可分為兩個階段：第一階段(0-2 h)為共晶β相的快速固溶而引起的初生α-Mg顆粒和二次初生α-Mg晶粒的

2、快速粗化；第二階段(2-36 h)為界面能降低而導致的兩種晶粒的穩(wěn)定長大。固溶后，復合材料組織由α-Mg相和Mg2Sip相組成。由于β相對基體割裂作用的減小、固溶強化作用以及成分均勻化等，固溶后(430 oC，6 h)觸變成形復合材料的抗拉強度、伸長率都一定程度的提高，硬度降低。
　　觸變成形復合材料固溶后在215 oC下的時效過程可分為兩階段：第一階段(0-2 h)為非連續(xù)析出β相在晶界和Mg2Sip/α-Mg界面處以顆粒狀形式

3、快速析出及長大；第二階段(2-12 h)為非連續(xù)析出β相向晶內(nèi)的快速長大而導致的蜂窩狀組織數(shù)量和區(qū)域面積的大量增加，且在其內(nèi)出現(xiàn)了短桿、層片狀的非連續(xù)析出β相。時效一定時間后，連續(xù)析出β相在晶內(nèi)的 Mg2Sip周圍與蜂窩狀組織鄰近區(qū)域首先以顆粒狀形式析出且隨時效時間的延長其逐漸長大為菱形桿狀。時效溫度對觸變成形復合材料的影響類似于時效時間。時效(215 oC，2 h)后，沉淀強化作用發(fā)揮到最大，抗拉強度和伸長率分別達到290 MPa和1

4、2.54％，相比觸變態(tài)復合材料分別提高40.10%和59.75%。斷裂機制由觸變態(tài)的沿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)楣倘?時效態(tài)(T6態(tài))的穿晶斷裂。
　　金屬型鑄造 Mg2Sip/AM60B復合材料的固溶、時效過程類似于于觸變成形的。由于共晶β相尺寸大和Mg2Si相含量相對高，金屬型鑄造復合材料的固溶過程慢于觸變成形復合材料；由于金屬型鑄造復合材料α-Mg晶粒尺寸相對較小且 Mg2Si相含量較高，金屬型鑄造復合材料時效過程中蜂窩狀組織的形成慢于觸