Nd與往復擠壓對Al2O3-AZ91D復合材料組織及高溫蠕變性能的影響.pdf

1、本文采用無壓浸滲法制備了稀土Nd含量分別為0.0％、0.2%、0.5%和0.8%的Al2O3f/AZ91D復合材料(纖維體積分數(shù)為20%),并對不同Nd含量的復合材料進行了往復擠壓。采用OM(金相顯微鏡)、SEM(掃描電鏡)、XRD(X射線衍射儀)和EDS(能譜分析)等檢測分析手段,探索Nd和往復擠壓對復合材料顯微組織、相組成、硬度以及高溫蠕變性能的影響。以高溫壓縮為手段開展Al2O3f/AZ91D復合材料高溫蠕變性能的研究,通過復合材

2、料的蠕變曲線以及復合材料的蠕變應力指數(shù),探索其蠕變過程與蠕變機理并初步探討了高溫壓縮蠕變過程中顯微組織的演化及復合材料的動態(tài)再結晶機制。添加稀土Nd后復合材料中形成了粒狀和桿狀的Al-Nd相,同時Nd細化了基體組織,并使得Mg2Si相趨于細小彌散分布；稀土Nd的加入可以明顯提高復合材料的硬度及高溫蠕變性能,添加0.8%Nd的Al2O3f/AZ91D復合材料的硬度和抗高溫蠕變性能最好；添加Nd后Mg2Si相的硬度先升后降,在Nd含量為0.

3、5%時硬度達到最大值。Al2O3f/AZ91D復合材料經(jīng)過兩道次的往復擠壓后,基體組織顯著細化,擠壓消除了纖維的偏聚,改善了纖維的分布；恒溫(250℃)恒載荷(90MPa)下,往復擠壓態(tài)的復合材料較鑄態(tài)的復合材料的高溫蠕變性能有所下降；往復擠壓工藝降低了Mg2Si相的硬度,但是復合材料的硬度有所提升。高溫壓縮蠕變后纖維的分布比較均勻,而且組織進一步的細化,基體中可觀察到孿晶變形及交叉滑移線,在纖維偏聚區(qū)有再結晶晶粒的形成。通過研究Al2