粉末挤压法制备SiCp增强镁基复合材料及其力学性能

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	粉末挤压法制备SiCp增强镁基复合材料及其力学性能
	谢文
学位类型	硕士
导师	刘越
	2006-06-19
学位授予单位	中国科学院金属研究所
学位授予地点	金属研究所
学位专业	材料加工工程
关键词	镁基复合材料 Sic颗粒粉末挤压合金化力学性能
摘要	镁基复合材料由于具有高比强度和耐磨性能成为当今航空航天、交通运输等领域重点关注的材料之一。但是由于铸造法面临增强体分散及界面反应等问题，传统粉末冶金法工艺复杂、成本高和安全性因素等未解决的问题，限制了该材料的推广应用。本论文采用一种新的工艺方法（元素粉末挤压法）制备具有良好力学性能的SiCp增强Mg及Mg-9Al合金基复合材料。元素粉末挤压法制备SiCp增强镁基复合材料具有材料成分和性能可设计性，制备工艺简单、生产过程安全、材料性能稳定等特点，适合颗粒增强镁基复合材料批量化推广应用。本论文主要研究了合金化温度、SiCp体积分数、SiCp粒度、热挤压工艺参数等对复合材料微观组织和力学性能的影响，提出了元素粉末挤压法镁基复合材料的制备工艺参数。研究表明“元素粉末挤压法”制备SiCp增强镁基复合材料的关键之一在于基体合金化程度（通过烧结达到合金化）。利用DTA、XRD、高温原位烧结等方法研究了液相烧结和固相烧结Mg-9Al元素粉末合金化过程及机制。研究表明当Al颗粒平均粒度为13.3μm，烧结温度为470℃和420℃时分别需要6h和13h才能使Al元素扩散均匀。根据该体系复合材料烧结特点，提出了有效缩短合金化所需时间的工艺即致密化处理工艺，研究表明此工艺使Mg-9Al基体合金化时间缩短30%左右。利用OM、SEM、TEM、EPMA、XRD等手段研究SiCp体积分数及粒度、挤压温度及挤压比等参数对元素粉末挤压法制备SiCp增强镁基复合材料微观组织、断口形貌及力学性能的影响，获得的最佳复合材料制备工艺参数为：合金化温度420℃，保温时间13h，热挤压温度430～450℃，挤压比15:1， Mg粉、Al粉及SiCp粒度分别为50μm、3.5μm和10μm。在此工艺条件下得到的10vol.%SiCp/Mg-9Al复合材料SiCp分布均匀，SiC与基体具有良好的界面结合，屈服强度达295MPa，拉伸强度达373MPa，延伸率3.4%。
页数	94
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/16979
专题	中国科学院金属研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	谢文. 粉末挤压法制备SiCp增强镁基复合材料及其力学性能[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所,2006.