热挤压对双尺度SiCp/AZ91镁基复合材料显微组织与拉伸性能的影响

王翠菊，孙雪飞，聂凯波，邓坤坤

热挤压对双尺度SiCp/AZ91镁基复合材料显微组织与拉伸性能的影响

王翠菊，孙雪飞，聂凯波，邓坤坤

（太原理工大学 材料科学与工程学院，太原 030024）

细化SiCp/AZ91镁基复合材料基体晶粒，提高其拉伸强度。基于半固态搅拌铸造的方法制备出双尺度SiCp/AZ91镁基复合材料（标记为M-9+S-1）。在不同温度下对M-9+S-1进行慢速挤压，研究挤压温度对其显微组织和力学性能的影响规律。SiCp一方面能够促进DRX形核，使M-9+S-1复合材料基体晶粒得以显著细化；另一方面，能够促进大量细小Mg17Al12相的动态析出，显著提升热挤压后的性能。M-9+S-1经250 ℃热挤压后，基于动态析出和动态再结晶的双重作用，拉伸性能得以显著提升，其中，屈服强度和抗拉强度可分别提升至～342 MPa和～380 MPa。

颗粒增强镁基复合材料；显微组织；力学性能

作为自然界中能够使用的最轻的金属结构材料，镁合金具有比强度高、散热性和屏蔽性好等优点，是适用于航空航天、汽车、轨道交通、电子信息等领域的理想轻质材料，然而，模量低和耐磨性不足等本征问题使其应用范围受限[1—2]。颗粒增强镁基复合材料（Particle reinforced magnesium matrix composite，PMMCs）可兼顾镁合金优点的同时弥补其不足，具有生产成本低、性能可控和后续加工性能好等优点，近年来备受关注[3—6]。

国内外研究学者对PMMCs的拉伸性能开展了大量研究工作，发现其强化机制主要有位错强化、细晶强化、Orowan强化和载荷传递4种，但上述强化机制的强化效果与颗粒尺寸有密切联系。微米颗粒主要在细晶强化和载荷传递作用中较为突出，因此微米颗粒的加入可大幅提高镁的弹性模量、YS和UTS，但使其伸长率降低[7]。……