CNTs/AZ91D镁基纳米复合材料的热处理及其力学性能

发布时间：2021-12-31 16:14

　　采用高能超声分散技术和金属型重力铸造工艺制备了CNTs/AZ91D镁基纳米复合材料,并对复合材料进行了固溶T4热处理和固溶时效T6热处理。T4态1.0CNTs/AZ91D复合材料的抗拉强度、伸长率分别为285 MPa、17.3%,与铸态复合材料的抗拉强度（196MPa）和伸长率（4.1%）相比,分别提高了45%、322%。T6态的抗拉强度进一步提高到296MPa,特别是屈服强度显著提高到155MPa,伸长率有所降低,但仍有5.5%。利用OM、SEM、TEM观察1.0CNTs/AZ91D复合材料的显微组织。结果表明,碳纳米管具有细化晶粒、促进滑移和孪生、载荷转移等作用,从而能够明显提高CNTs/AZ91D复合材料的综合力学性能。 

【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2020,40(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

镁基复合材料拉伸试样

图2 1.0CNTs/AZ91D复合材料经不同热处理后室温应力-应变曲线图4 不同CNTs含量的CNTs/AZ91D复合材料在T6处理后的室温应力-应变曲线

图2为1.0CNTs/AZ91D复合材料分别在铸态（F）、T4态、T6态下的室温应力-应变曲线。可以看到，铸态的1.0CNTs/AZ91D复合材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为114 MPa、196 MPa和4.1%。经过T4处理后，1.0CNTs/AZ91D复合材料的抗拉强度和伸长率大幅提高，达到285MPa、17.3%，分别比铸态提高了45%、322%，但屈服强度降低到95 MPa。经T6处理后，抗拉强度继续提高到296 MPa，屈服强度又提高到155MPa，但伸长率降低到5.5%，表现出明显的时效硬化特征。图3、图4分别是CNTs含量为0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的CNTs/AZ91D复合材料经过T4和T6处理后的室温应力-应变曲线，每种成分测试3根拉伸试样。将图3和图4的力学性能取平均值，得到力学性能柱状图，见图5。从图3～图5可以看出，不论是经过T4处理还是T6处理，CNTs/AZ91D复合材料的力学性能均随CNTs含量的增加而提高，当CNTs含量为1.0%时，复合材料的抗拉强度和塑性达到最大值。与铸态相比[16],T4处理使CNTs/AZ91D复合材料的抗拉强度和伸长率大幅度提高，屈服强度下降；而T6处理使抗拉强度进一步提高，而且使屈服强度大幅提高，但伸长率相对于T4态有所下降。图3 不同CNTs含量的CNTs/AZ91D复合材料试样在T4处理后的室温应力-应变曲线

【参考文献】：
期刊论文
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[4]纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料的制备及性能[J]. 刘世英,李文珍,贾秀颖,高飞鹏,张琼元.  稀有金属材料与工程. 2010(01)
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本文编号：3560570