● 摘要
Mg-Li基复合材料除具有高的比强度和比刚度之外,还具有良好的导电、导热性能,良好的耐磨性、耐高温性能以及优良的阻尼性能和电磁屏蔽性能等,因此在航空航天、汽车、兵器等诸多领域引起了极大的重视。本文采用搅拌铸造法制备了YAl2p/Mg-14Li-1Al复合材料,研究了该复合材料的界面特征、力学性能以及时效行为。在YAl2p/Mg-14Li-1Al复合材料显微组织和界面微结构的研究方面,采用金相显微分析、X射线衍射分析、透射电镜等测试手段对其组织和界面特性进行了研究。结果表明YAl2p/ Mg-14Li-1Al复合材料组成相为β(Li)相和YAl2增强相,YAl2颗粒的加入起到细化晶粒的作用。YAl2颗粒与镁锂基体之间结合紧密,为直接结合型界面。对复合材料400℃/30h热处理后的微观分析表明,YAl2颗粒与镁锂基体间具有较好的化学稳定性。在复合材料力学性能研究方面,探讨了不同颗粒添加比例以及不同试验温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,相比于基体合金,YAl2p/Mg-14Li-1Al复合材料的抗拉强度和屈服强度均有大幅提高,而塑性也得到了较好保持。20vol%YAl2p/Mg-14Li-1Al复合材料的室温抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为225MPa、161.4MPa和9%。此外,YAl2颗粒的加入有效提高了复合材料的高温抗变形能力,使YAl2p/Mg-14Li-1Al复合材料具有了良好的高温力学性能。对YAl2p/Mg-14Li-1Al复合材料与Mg14Li1Al时效行为的研究表明,基体合金的时效硬度主要取决于θ(MgLi2Al)相析出和分解;而复合材料的强化则由颗粒强化作用和基体析出相的强化作用两部分组成,其中颗粒对硬度的贡献稳定,而基体析出强化则受时效过程的影响。YAl2颗粒的加入对复合材料中基体相的析出过程有延迟作用,但对材料时效后最终效果没有影响。
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