编号：CYYJ03094
篇名：半固态等温热处理对原位Mg2Si/AZ91复合材料组织及性能的影响
作者：赵奇强 高义民 杨莎莎 肖鹏
关键词： Mg2Si/AZ91复合材料 半固态等温热处理 组织演变 硬度
机构： 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室 西安交通大学铸造及耐磨材料研究所
摘要： 为解决高体积分数Mg2Si增强镁基复合材料中初生Mg2Si相尺寸粗大导致的复合材料力学性能不佳的问题,提出了等温热处理细化Mg2Si形貌的方法。研究了等温热处理对体积分数为10%的Mg2Si/AZ91复合材料中Mg2Si形貌、基体组织及硬度的影响规律,并揭示其演化机理。结果表明:在等温热处理过程中,初生Mg2Si相曲率较小处优先溶解,导致初生Mg2Si相在枝晶壁处熔断形成独立的颗粒,随后转变为具有最低表面能的球状,随着保温时间的延长,发生合并长大。对复合材料进行不同参数的等温热处理后发现,在510℃保温60min后,初生Mg2Si相的细化效果最好,颗粒尺寸达到30.6μm,较原始试样减小了58.6%。在热处理过程中,α-Mg枝晶与沿晶界分布的Mg17Al12相发生成分均匀化,α-Mg晶界圆整化并且晶粒尺寸减小;复合材料硬度在等温热处理后显著降低,但随着初生Mg2Si相和的α-Mg晶粒的细化,硬度有所回升,其硬度变化的主要机制是固溶强化、硬质相消失、细晶强化的共同作用。该研究为Mg2Si/AZ91复合材料形貌改善以及性能提升提供了实验基础和理论依据。
