工业电炉：B4C2/AZ91D复合材料实验结果与讨论
来源:开封市华能电炉有限公司
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作者:huanengdl
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发布时间: 2017-04-27
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为典型 AZ91D）镁合金显微组织，AZ91D镁合金的铸态组织由α-Mg相，以及沿晶饥饿析出的第二相β-Al12Mg17组成。图lc为10%B4Cp/AZ91D复合材料的光学显微镜组织，凭形貌特征可以辨认出在晶界的B4C颗粒，同时也观察到少数B1C颗粒位于镁基体晶粒的内部，这是由镁基复合材料在凝固过程中，大多数的B4C颗粒被α-Mg相推到晶界处，并且颗粒的分布较均匀。
工业电炉：B4C2/AZ91D复合材料实验结果与讨论 为典型 AZ91D）镁合金显微组织，AZ91D镁合金的铸态组织由α-Mg相，以及沿晶饥饿析出的第二相β-Al12Mg17组成。图lc为10%B4Cp/AZ91D复合材料的光学显微镜组织，凭形貌特征可以辨认出在晶界的B4C颗粒，同时也观察到少数B1C颗粒位于镁基体晶粒的内部，这是由镁基复合材料在凝固过程中，大多数的B4C颗粒被α-Mg相推到晶界处，并且颗粒的分布较均匀。同时也观察到在局部B4C颗粒聚集且有微小孔洞和颗粒连接在一起，如图l b所示，这是由于在熔融金属中高速搅拌B4C颗粒导致吸气产生孔洞。 为10%B4Cp/AZ91D复合材料的X射线衍射谱，从分析结果来看，除了α-Mg和第二相β-AI12Mgl7外还有B4C存在。 2.2 材料力学性能分析 为B4Cp/AZ91D复合材料室温的抗拉强度和布氏硬度。可以看出，相比A291D镁合金，随着添加B4 c颗粒含量的增加材料硬度逐渐提高，这主要是由于具有高硬度、高耐磨性的B4 c颗粒较好的分布在基体中，并和良好的界面结合有关。复合材料增强机理研究认为，增强体分布在基体合金中，同时引入大量的界面以及高密度位错缠结，其晶粒度与基体合金相比偏小，因此，其增强机理除第二相陶瓷的作用外，还源于基体中存在的高密度位错和晶粒细化作用[4]o所以，B4 C的增加能有效提高复合材料的硬度。试验中经过1 7 h固溶及11 h时效处理后，材料硬度相比未热处理有明显提高，说明经过适当的热处理能提高复合材料的硬度。 5%B4Cp/AZ91D的抗拉强度相比A291D合金有明显提高，其中10%B4Cp/A291D固溶时效后硬度相对最大，抗拉强度却比A291D合金和5%B4Cp／AZ9LL)都要低，通过观察拉伸断口形貌，从图中3B中可以看出，断口形状比较粗糙，断口主要特征表现为脆性断裂．断口上局部地集中了B4C颗粒，基体与颗粒界面开裂。同时发现复合材料中存在较明显的颗粒局部团聚和聚集，蔡叶等认为，当复合材料受力时，颗粒团聚的地方优先形成裂纹源，导致复合材料断裂。所以10%B4Cp/AZ91D拉伸性能的降低可能与颗粒的局部团聚、聚集有关。图3a为A291D室温断口，可以看出断口较平直，属于脆性断裂，断口中存形状不规则的脆性金属间化合物相β8-Al12 Mg17，裂纹就是从这些瞻性相处产生并扩展的。
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