采用微合金化和熔体原位合成法制备了(Al2O3+Al3Zr)p/A356复合材料,研究了微合金化对复合材料显微组织和力学性能的影响.结果表明:微合金化后复合材料中Al2O3和Al3Zr的尺寸更加细小,在0.5～2 μm之间,分布更加均匀,颗粒形貌趋于球形,周边圆滑;其力学性能较未添加合金元素的复合材料有明显提高;当添加0.2%Mn+0.2%Cr+0.3%RE时,复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率达到379 MPa,297 MPa和7.5%,分别提高了32.5%,37.5%和59.5%;其断裂形式属韧性断裂;其强化机制主要有Orwan强化、细晶强化、固溶强化和位错强化.
所属栏目
新材料 新工艺国家“863”高新技术研究发展计划资助项目(2007AA03Z5481);江苏省六大人才高峰项目(06-D-021);江苏省科技成果转化项目(BA2005054);江苏省高技术研究项目(BG2005026);教育部科技研究重点项目 (2070381)
收稿日期
2008/12/152009/7/30
作者单位
汪长勤:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
赵玉涛:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
张松利:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
陈刚:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
孙洪强:江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
备注
汪长勤(1983-),男,江苏淮安人,硕士研究生.
引用该论文:
WANG Chang-qin,ZHAO Yu-tao,ZHANG Song-li,CHEN Gang,SUN Hong-qiang.Effect of Micro-alloying on Microstructure and Mechanical Properties of In-Situ Synthesized (Al2O3+Al3Zr)p/A356 Composites[J].Materials for mechancial engineering,2010,34(1):33～37
汪长勤,赵玉涛,张松利,陈刚,孙洪强.微合金化对原位合成(Al2O3+Al3Zr)p/A356复合材料显微组织与力学性能的影响[J].机械工程材料,2010,34(1):33～37
参考文献
【1】
宋伟.金属基复合材料的发展与应用[J].铸造设备研究,2004(5):48-50.
【2】
韩海军.金属基复合材料的研究现状[J].科技情报开发与经济,2005,15(19):171-172.
【3】
UNGAR T.Dislocation densities,arrangements and character from X-ray diffraction experiments[J].Mater Sci Eng A,2001,309/310:14-22.
【4】
赵玉涛,孙国雄.Al-ZrClO2体系原位生成Al3Zr的孪晶生长[J].材料研究学报,2001,15(4):420-424.
【5】
孙洪强.微合金化与原位颗粒协同作用铝基复合材料的组织与性能[D].镇江:江苏大学,2007:19-21.
【6】
章照,赵玉涛,程晓农,等.Al-Zr-B体系反应合成复合材料的组织和性能[J].特种铸造及有色合金,2006,26(8):512-516.
【7】
李斗星,周朝霞.通过基体合金化制备界面相容的Al2O3/Al颗粒增强铝基复合材料[J].金属学报,2002,38(6):602-608.
【8】
ZHANG Yi-jie,MA Nai-heng,WANG Hao-wei,et al.Effect of Ti and Mg on the damping behavior of in situ aluminum composites[J].Materials Letters,2005,59:3775-3778.
【9】
BEFFORT O,LONG Si-yuan.Alloying effects on microstructure and mechanical properties of high volume fraction SiC-particle reinforced Al-MMCs made by squeeze casting infiltration[J].Composites Science and Technology,2007,67:737-745.
【10】
张松利.物理场下原位合成铝基复合材料的微结构与性能[D].镇江:江苏大学,2007:1-30.
【11】
STOLZ U K,TENY B S.Phase equilibrium of aluminum–rich Al-Ti-B alloys-solubility of TiB2 in aluminum metals[J].Aluminum,1995(3):350-355.
【12】
贺永东,张新明.微量Cr、Mn、Ti、Zr细化7A55铝合金铸锭组织的效果与机理[J].中国有色金属学报,2005,15(10):1594-1601.
【13】
赵玉涛,孙建祥,戴起勋,等.Al-Zr(CO3)2体系反应合成复合材料的反应机制及动力学模型[J].中国有色金属学报,2005,15(9):1343-1349.
【14】
段海丽,张恒华,邵光杰.镧对A356铝合金变质及其机制研究[J].中国稀土学报,2005,23:94-98.
【15】
张树瑜,柴跃生.原位TiB2/Al复合材料形核机制[J].特种铸造及有色合金,2004(4):6-9.
【16】
ZHAO Yu-tao,ZHANG Song-li,CHEN G,et al.In situ (Al2O3+Al3Zr)np/Al nanocomposites synthesized by magneto-chemical melt reaction[J].Composites Science and Technology,2008,68:1463-1470.
