AZ91D熔体中原位合成TiC颗粒及冲刷腐蚀性能
发布时间：2021-07-21 02:28
利用原位合成反应法,在不同温度（740、760和780℃）下对AZ91D镁合金熔体保温40min,制备了TiC/AZ91D镁基复合材料。借助光学显微镜和X射线衍射仪,对TiC/AZ91D镁基复合材料的组织形貌和物相进行观察和分析,并对制备的复合材料在质量分数为3.5%的NaCl溶液+石英砂条件下进行冲刷腐蚀磨损试验。结果表明,在740℃保温40min制备的复合材料主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Al3Ti组成。保温温度分别为760℃和780℃时,AZ91D镁合金中均出现了原位合成的TiC颗粒,并且随温度升高,TiC的数量增加。此外,TiC/AZ91D镁基复合材料在3.5%的NaCl溶液+石英砂中的冲刷腐蚀磨损性能随保温温度的升高而增加。经780℃保温40min后的复合材料呈出最好的耐冲刷腐蚀磨损性能,相比于AZ91D镁合金提高了60.5%。
【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2020,40(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
TiC/AZ91D镁基复合材料熔炼和冲刷腐蚀磨损装置示意图
图2为不同温度下制备的TiC/AZ91D镁基复合材料的显微组织。图3和图4为复合材料的XRD、SEM组织，表2是图4中1～4点的能谱分析。当在740℃保温时，在试样表面分布着网状结构和黑色的点状物（见图2a），从图3可知，主要由α-Mg、β-Mg17Al12、Al3Ti组成，由能谱分析可得，试样表面白色的物质为α-Mg，晶界处网状分布的为β-Mg17Al12，细小的黑色点状物为Al3Ti颗粒。当保温温度为760℃时（见图2b），相较于740℃时生成的黑色颗粒状相（Al3Ti）尺寸明显减小，同时试样表面的网状结构也相对较少，逐渐变得稀疏，这是由于Al3Ti为亚稳定相，随着保温温度升高，Al3Ti逐渐熔化，形成Al-Ti熔体，在与C的接触界面反应形成TiC层。另一方面，随着温度升高，Ti颗粒表面也逐渐开始熔化，在与C接触的界面直接反应形成TiC。从图3可知，试样主要由α-Mg、β-Mg17Al12、Al3Ti、TiC组成，经能谱分析可知，细小的点状相为TiC。当保温温度为780℃时（见图2c），网状β-Mg17Al12物质明显减少，导致XRD未能检测到，黑色物质的数量增加，分布均匀。由XRD检测可知，试样主要由α-Mg、Al3Ti、TiC组成，由图4b中箭头4可知，细小的点状相为TiC。随着保温温度升高，TiC的数量也图3 不同温度下TiC/AZ91D镁基复合材料的XRD图谱
不同温度下TiC/AZ91D镁基复合材料的XRD图谱
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空航天用镁合金的研究进展[J]. 蒋斌,刘文君,肖旅,董含武,张娜,程仁菊,宋江凤,张丁非,潘复生. 上海航天. 2019(02)
[2]镁合金在汽车零部件中的应用与发展[J]. 纪宏超,李轶明,龙海洋,裴未迟,李耀刚. 铸造技术. 2019(01)
[3]镁基复合材料高温变形研究进展[J]. 吴萍萍,张静静. 材料导报. 2018(17)
[4]镁基复合材料研究进展及新思路[J]. 何阳,袁秋红,罗岚,京玉海,刘勇. 航空材料学报. 2018(04)
[5]镁合金电磁屏蔽性的研究现状及发展趋势[J]. 徐志超,王迪,史庆南. 热加工工艺. 2017(10)
[6]镁合金表面改性技术现状研究[J]. 林锐,刘朝辉,王飞,贾艺凡,丁逸栋,班国东,李振强. 表面技术. 2016(04)
[7]镁合金有机复合散热涂层的性能对比研究[J]. 陈磊,游国强,马小黎,明玥,白世磊. 兵器材料科学与工程. 2016(01)
[8]镁合金在盐溶液中的腐蚀产物及应用分析[J]. 刘宸旭,张津,朱阮利,高文,朱晓辉. 表面技术. 2015(05)
[9]镁合金腐蚀行为及机理研究进展[J]. 张新,张奎. 腐蚀科学与防护技术. 2015(01)
[10]压铸镁合金的研究进展及发展趋势[J]. 杨少锋,王再友. 材料工程. 2013(11)
博士论文
[1]形变诱导硬化型奥氏体中锰钢的磨损性能及强化机理研究[D]. 陈辉.中国矿业大学 2016
[2]Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究[D]. 许春香.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]Al2O3陶瓷球增强镁基复合材料的制备及性能[D]. 孙超.吉林大学 2018
[2]原位颗粒增强镁基复合材料的制备及变形行为[D]. 吴楠楠.大连理工大学 2011
[3]颗粒增强镁基复合材料高温性能及热加工图研究[D]. 刘睿.上海交通大学 2010
本文编号：3294116
【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2020,40(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
TiC/AZ91D镁基复合材料熔炼和冲刷腐蚀磨损装置示意图
图2为不同温度下制备的TiC/AZ91D镁基复合材料的显微组织。图3和图4为复合材料的XRD、SEM组织，表2是图4中1～4点的能谱分析。当在740℃保温时，在试样表面分布着网状结构和黑色的点状物（见图2a），从图3可知，主要由α-Mg、β-Mg17Al12、Al3Ti组成，由能谱分析可得，试样表面白色的物质为α-Mg，晶界处网状分布的为β-Mg17Al12，细小的黑色点状物为Al3Ti颗粒。当保温温度为760℃时（见图2b），相较于740℃时生成的黑色颗粒状相（Al3Ti）尺寸明显减小，同时试样表面的网状结构也相对较少，逐渐变得稀疏，这是由于Al3Ti为亚稳定相，随着保温温度升高，Al3Ti逐渐熔化，形成Al-Ti熔体，在与C的接触界面反应形成TiC层。另一方面，随着温度升高，Ti颗粒表面也逐渐开始熔化，在与C接触的界面直接反应形成TiC。从图3可知，试样主要由α-Mg、β-Mg17Al12、Al3Ti、TiC组成，经能谱分析可知，细小的点状相为TiC。当保温温度为780℃时（见图2c），网状β-Mg17Al12物质明显减少，导致XRD未能检测到，黑色物质的数量增加，分布均匀。由XRD检测可知，试样主要由α-Mg、Al3Ti、TiC组成，由图4b中箭头4可知，细小的点状相为TiC。随着保温温度升高，TiC的数量也图3 不同温度下TiC/AZ91D镁基复合材料的XRD图谱
不同温度下TiC/AZ91D镁基复合材料的XRD图谱
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空航天用镁合金的研究进展[J]. 蒋斌,刘文君,肖旅,董含武,张娜,程仁菊,宋江凤,张丁非,潘复生. 上海航天. 2019(02)
[2]镁合金在汽车零部件中的应用与发展[J]. 纪宏超,李轶明,龙海洋,裴未迟,李耀刚. 铸造技术. 2019(01)
[3]镁基复合材料高温变形研究进展[J]. 吴萍萍,张静静. 材料导报. 2018(17)
[4]镁基复合材料研究进展及新思路[J]. 何阳,袁秋红,罗岚,京玉海,刘勇. 航空材料学报. 2018(04)
[5]镁合金电磁屏蔽性的研究现状及发展趋势[J]. 徐志超,王迪,史庆南. 热加工工艺. 2017(10)
[6]镁合金表面改性技术现状研究[J]. 林锐,刘朝辉,王飞,贾艺凡,丁逸栋,班国东,李振强. 表面技术. 2016(04)
[7]镁合金有机复合散热涂层的性能对比研究[J]. 陈磊,游国强,马小黎,明玥,白世磊. 兵器材料科学与工程. 2016(01)
[8]镁合金在盐溶液中的腐蚀产物及应用分析[J]. 刘宸旭,张津,朱阮利,高文,朱晓辉. 表面技术. 2015(05)
[9]镁合金腐蚀行为及机理研究进展[J]. 张新,张奎. 腐蚀科学与防护技术. 2015(01)
[10]压铸镁合金的研究进展及发展趋势[J]. 杨少锋,王再友. 材料工程. 2013(11)
博士论文
[1]形变诱导硬化型奥氏体中锰钢的磨损性能及强化机理研究[D]. 陈辉.中国矿业大学 2016
[2]Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究[D]. 许春香.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]Al2O3陶瓷球增强镁基复合材料的制备及性能[D]. 孙超.吉林大学 2018
[2]原位颗粒增强镁基复合材料的制备及变形行为[D]. 吴楠楠.大连理工大学 2011
[3]颗粒增强镁基复合材料高温性能及热加工图研究[D]. 刘睿.上海交通大学 2010
本文编号：3294116
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