B_4C/AZ91镁基复合材料的微观组织及力学性能研究

本文采用真空热压烧结方法制备了碳化硼(B_4C)颗粒增强AZ91镁基复合材料(B_4C/AZ91),研究了不同的烧结温度对B_4C/AZ91镁基复合材料微观组织及性能的影响。研究结果表明:复合材料内部主要物相为Mg和B_4C,B_4C颗粒在基体镁合金当中均匀分布,颗粒与基体之间界面结合良好,在颗粒与基体的界面处存在厚度为3μm的界面反应层。当烧结温度为490℃,复合材料的硬度和压缩强度达到极大值,分别为HV132.8和407 MPa,该复合材料的断裂方式为脆性剪切断裂。B_4C颗粒加入到镁合金基体中具有强化作用,其强化机理主要为热配错强化、载荷传递强化和Orowan强化机理。

(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的组织及性能

采用微波烧结制备了(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料,研究了不同体积分数(SiC+B4C)p(0%、5%、10%、15%、20 vol%)对复合材料组织及性能的影响。结果表明:(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的组织主要由α-Mg、SiC、B4C、Mg17Al12和少量MgO等组成。随着(SiC+B4C)p含量的增加,(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的相对密度减小,显微硬度增加,而抗压强度先增后降,当(SiC+B4C)p含量为15%时达到最大值。15%(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的显微硬度和抗压强度分别达到196.16 HV0.025和326.3 MPa,相对于未添加(SiC+B4C)p的AZ91D材料分别提高了145%和120%。随着(SiC+B4C)p含量的增加,复合材料的耐磨性先提高后降低,磨痕由清晰的犁沟形貌逐渐模糊,磨损机制由磨粒磨损转变为剥层磨损。