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《硼酸鎂晶須增強鎂基復合材料在熱循環(huán)下的力學行為研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文摘要本文采用無粘結(jié)劑濕壓成型技術成功制備了硼酸鎂晶須預制塊,并在此基礎上用真空氣壓滲流法制備了M928205w/AZ91D鎂基復合材料。利用TEM、XRD、熱膨脹儀、熱模擬試驗機等現(xiàn)代分析手段,研究了復合材料的界面、尺寸穩(wěn)定性、熱循環(huán)下的力學性能以及疲勞裂紋等。研究結(jié)果表明,用此方法制備的復合材料,晶須分布比較均勻,內(nèi)部組織比較致密,且復合材料界面處沒有界面反應物的存在。不同熱處理態(tài)下的M928205w/AZ91D鎂基復合材料在30℃~400℃間熱循環(huán)過程中均有鋸齒化現(xiàn)象發(fā)生,熱處理能有效地降低材料的鋸齒化現(xiàn)象,且不同的熱處理機制對材料
2、的鋸齒化的影響不同,鑄態(tài)的復合材料鋸齒化現(xiàn)象最嚴重,退火態(tài)次之,時效態(tài)的鋸齒化現(xiàn)象很小,淬火態(tài)的復合材料沒有看到明顯的鋸齒化現(xiàn)象。熱循環(huán)條件下復合材料的力學性能都會有所下降,且隨著熱循環(huán)次數(shù)的增加,力學性能下降的越來越明顯。通過SEM對斷口的觀察,發(fā)現(xiàn)熱循環(huán)后晶須與基體的界面被破壞,甚至是脫粘,使得復合材料的力學性能下降,且隨著熱循環(huán)次數(shù)的增加斷口處晶須的脫落現(xiàn)象越來越嚴重,揭示了力學性能下降的原因。在30℃~350℃熱循環(huán)條件下,M928205晶須與AZ91D的平均熱膨脹系數(shù)相差較大,造成的熱應變足以引起材料累積塑性應變損傷,創(chuàng)造了裂紋起始的條件
3、。裂紋擴展過程中,熱疲勞裂紋與增強體晶須有明顯的交互作用;裂紋的擴展受溫度改變幅度△T、晶須的分布和界面結(jié)合強度等因素的影響。關鍵詞:晶須;鎂基復合材料:熱循環(huán);尺寸穩(wěn)定性;熱疲勞裂紋;硼酸鎂晶須增強鎂基復合材料在熱循環(huán)下的力學行為研究AbstractInthispaper,M928205w/AZ9lDmagnesiummatrixcompositeswerepreparedbythebasicvacuumpressureonseepage,basedonpreparationofmagnesiumboratewhiskerunderbinder.
4、freewet—pressuremoldingtechnology.Theinterfaceofcompositematerials,dimensionstability,themechanicalpropeniesunderthethermalcirculation,fatiguecrackandsoonwerestudiedbymeansofTEM,XRD,thermalexpansiondevice,thermalsimulationtestingmachineandothermodernanalyticaltools.Theresultss
5、howthatcompositespreparedinthisway,whichwhiskerwasmoreevenlydistributed,theinternalmicrostmcturewasrelatiVelydense,andtheinterfacereactionofcompositematerialswasnotfound.M928205w/AZ91Dmagnesiummatrixcompositesondia’erentheattreatmenttakeplacethesawtoothphenomenonatthetemperatu
6、rebetween3O℃and400℃intheheatcycle,heattreatmentcanef傳ctivelyreducethesawtoothphenomenonofmaterials.a(chǎn)ndtheeffectofdif.f.erentheattreatmentonmaterialssawtoothisdiffcrent,sawtoothphenomenonismoreseriousinas—castcondition,followedbyannealingcondition,itissmallinagingconditionwhile
7、itisnotobViouslyseeninquenchedcompositematerials.Inthermalcycleconditions,mechanicalpropertiesofthecompositeswilldecrease.a(chǎn)ndw“htheincreaseinthenumberofthermalcycle,mechanicalpropertiesdeclinemoreandmoreobviously.Throu曲SEMobservationsoffracture,theinterfacebetweenwhiskerandmat
8、rixisdamaged,orevendebondingafterthermalcyclewhichmakesthemec