Sb对镁基复合材料组织及性能的影响

王新源，吴孝泉

（江西科技学院教务处，江西南昌330098）

Sb对镁基复合材料组织及性能的影响

王新源，吴孝泉

（江西科技学院教务处，江西南昌330098）

文章通过分析复合材料中原位自生Mg2Si的过程，研究Si含量对Mg2Si/AM60组织和性能的影响，并就金属Sb对复合材料变质效果进行了深入的研究。结果表明Si含量的增加，自生Mg2Si数量增多，且在组织中出现了块状、汉字状及树枝状的Mg2Si相。金属Sb对Mg2Si相和基体起到一定的细化作用，Sb加入后可生成Mg3Sb2相,其成为Mg2Si增强相的异质核心，增大形核率，细化晶粒。颗粒状Mg2Si并弥散地分布于复合材料组织中，从而获得较理想的镁基复合材料组织。

复合材料；微观结构；组织性能

1 实验材料及方法

1.1 实验材料

结晶Si粉与铸造镁合金AM60，镁合金成分见表1。

表1铸造镁合金AM60成分表元素 Al Mn Zn Si Fe Cu Ni 其它 Mg含量 5.58 0.33 0.17 0.03 0.001 0.005 0.005＜0.004其余

1.2 实验方法

模具内壁除锈－预热，试验模具预热300℃左右。同时，将结晶Si包于铝箔中，预热温度也为300℃左右。加热熔化镁合金，加入不同含量的Si到镁合金熔体中搅拌。

熔体温度升至800℃后保温，去除熔体表面的氧化物，钟罩法将结晶Si粉末压入合金熔体中（Si加入量分别为0.5wt.%、1.0 wt.% 、1.5 wt.%和5.0 wt.%），熔体温度保持在800℃左右，静置10min，搅拌3min，再静置5min。变质处理时，金属Sb加入量分别为0.4 wt.%、0.8 wt.% 和1.2wt.%，保温5min。当温度降至700℃时，去除熔渣，浇注。

2 实验结果与讨论

图1是Mg-Si二元相图。

图1Mg-Si二元相图

分析Mg-Si可知，Mg-Si共晶温度为638.8℃，含量为1.38 wt.%。当Mg-Si为过共晶成分，降温时，初生Mg2Si析出。随着温度持续降低，Mg2Si不断析出并形成粗大枝晶，液相中Si含量因Mg2Si析出而逐渐降低。在638.8℃时，合金熔体发生共晶转变，共晶转变产物为Mg+Mg2Si共晶体。……