【摘 要】
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采用搅拌铸造法制备了10μm 20vol. % SiCp/AZ91镁基复合材料。采用有限元模拟软件DEFORM2D对SiCp/AZ91复合材料的管材热挤压成型过程进行了模拟。通过热挤压变形制备了复合
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采用搅拌铸造法制备了10μm 20vol. % SiCp/AZ91镁基复合材料。采用有限元模拟软件DEFORM2D对SiCp/AZ91复合材料的管材热挤压成型过程进行了模拟。通过热挤压变形制备了复合材料管材。采用金相显微镜和扫描电镜对材料的显微组织进行了观察;测试了材料的室温拉伸性能、室温抗冲击性能、断裂韧性和阻尼性能。使用X射线衍射仪对SiCp/AZ91复合材料基体晶粒基面取向的变化进行了定性分析。SiCp/AZ91复合材料铸锭的颗粒分布在宏观上均匀,颗粒没有发生明显的沉积现象,铸锭各部位力学性能分布较为均匀。热挤压模拟结果显示,随挤压速度的增大,管材外表面受破坏的可能性增大。.低速挤压下,磨擦对管材温度场和应力场的影响几乎可以忽略,管材成型过程中均匀性程度会得到提高。实验表明挤压速度1 mm/s,挤压温度400℃是管材的最佳挤压工艺,在此工艺下挤压出来的管材表面没有裂纹。复合材料在挤压过程中,颗粒分布得到改善,发生了动态再结晶,晶粒得到细化。挤压态SiCp/AZ91复合材料基体中晶粒基面与挤压方向平行且平行于管材柱面。并且挤压比越大,复合材料基体中的基面峰的相对强度越高,基面织构越强。热挤压显著提高了复合材料的力学性能。这主要是因为热挤压消除了铸造缺陷,提高了基体位错密度,改善了颗粒分布均匀性,使颗粒和界面结合强度得到提升。热挤压降低了材料的室温阻尼性能但对复合材料高温阻尼性能有提高作用。复合材料经过固溶时效处理,析出了网状分布的第二相Mg17Al12,材料的屈服强度和抗拉强度得到提升,但延伸率下降。断裂韧性也因为Mg17Al12的脆性而下降。
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