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《鎂基復(fù)合材料的制備與性能研究.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：項(xiàng)麗麗班級(jí)：10材料學(xué)號(hào)：100118004日期：2013.11.26鎂基復(fù)合材料的制備與性能研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?拿握并制備鎂基合金復(fù)合材料的制備方法與步驟，并能夠利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備測(cè)出其硬度、強(qiáng)度，觀察其微觀顯微組織等各種信息。二、實(shí)驗(yàn)原理：以稀土La材料為主要增強(qiáng)相，以鎂合金為基體，通過(guò)粉末冶金法制備出鎂基復(fù)合材料，經(jīng)過(guò)壓縮力學(xué)測(cè)試以及破度檢測(cè)來(lái)確定出復(fù)合材料的成分配比。將稀土X與鎂合金粉末以一定的比例進(jìn)行混合，然后進(jìn)行裝粉，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制造鎂基復(fù)合材料試樣。三、實(shí)驗(yàn)材料：鎂合金AZ91(鎂粉90%、鋁粉9%、鋅粉1%)無(wú)水乙醇、硝酸、稀土X。
2、四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：電子天平、混料機(jī)、真空干燥箱、顯微硬度儀、拋光機(jī)、奧林巴斯顯微攝影儀五、實(shí)驗(yàn)步驟及制備過(guò)程1?計(jì)算理論密度，基體體積和質(zhì)量；2.將金屬粉(鎂粉、鋁粉、鋅粉)按照一定的比例稱重配比混料制成AZ91,待用；3?將已分散處理的稀土La按照0.6%、0.9%、1.2%.1.5%、1.8%的比例與已制成的AZ91混合，分別在混料機(jī)混合一小時(shí)，待用；4.將己制成步驟3小的物料分別稱重裝粉按照己設(shè)定的工藝進(jìn)行燒結(jié)制樣,制成所需的試樣；5.將各試樣進(jìn)行預(yù)磨拋光處理，待檢測(cè);六、工藝方案的確定對(duì)于力學(xué)性能的測(cè)試，本實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)六種不同配比的鎂基復(fù)合材料燒結(jié)圓柱形的壓縮
3、試樣，對(duì)其進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，該工藝方案所采取的數(shù)據(jù)如下。表1壓縮試樣燒結(jié)工藝序號(hào)01時(shí)間(S)0120溫度(°C)410500壓力(KN)1015234120300900550550410202010將配好的基體、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%的物料比例按照一定的順序裝入燒結(jié)模具屮。按照表屮的工藝進(jìn)行燒結(jié)。將己經(jīng)燒結(jié)好的試樣經(jīng)冷卻后進(jìn)行表面預(yù)處理，處理步驟如下:(1)將壓縮燒結(jié)試樣先用300H的砂紙對(duì)試樣表面進(jìn)行粗磨；(2)然后再用2000H的砂紙進(jìn)行細(xì)磨；(1)最后用無(wú)水乙醇將試樣表面清洗干凈，待用。七、復(fù)合材料的性能分析1?計(jì)算試樣的密度質(zhì)量m
4、/g高度h/mm直徑d/mm體積v/cm3密度g/cm3基體2.4319.629.821.48521.636AZ91+0.6%La2.4319.49.91.49261.629AZ91+0.9%La2.519.549.91.50341.663AZ91+1.2%La2.5119.69.921.51411.658AZ91+1.5%La2.3819.629.881.50341.583AZ91+1.8%La2.3819.549.81.48521.616從上表可見(jiàn)，實(shí)際密度比理論密度要小。2、將處理過(guò)的試樣進(jìn)行硬度測(cè)試，用數(shù)顯顯微硬度計(jì)測(cè)定復(fù)合材料和基體合金的維氏硬度。測(cè)試過(guò)程
5、屮，復(fù)合材料和基體合金的載荷為0.lgf,加載飽和吋間為10s。隨機(jī)測(cè)定5個(gè)點(diǎn)，然后取其平均值為測(cè)定值。如下表2：表2基體、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%稀土La含量的硬度值稀土La含量硬度(HV)序號(hào)12345平均值基體53.13660.942.153.649.760.6%51.77639.838.86654.360.9%51.97366.866.85161.91.2%52.655.172.480.88569.181.5%53.845.639.6503945.61.8%39.463.142.875.45254.54AZ91+La的硬度曲線onAZ
6、91+La的變度曲線團(tuán)7060.—□U*f-系列1々coUZ-U100基體AZ91+0.6%LaAZ91+0.9%LaAZ91+1.2%LaAZ91+1?5%LaAZ91*1.8X從上表可見(jiàn)，在鎂基復(fù)合材料屮，增強(qiáng)相La對(duì)基體起強(qiáng)化作用，有助于提高鎂基復(fù)合材料的強(qiáng)度，其增強(qiáng)效果與增強(qiáng)和的含量密切相關(guān)，從表屮可以看出,加入適量的X增強(qiáng)相，都可使鎂基復(fù)合材料的強(qiáng)度相應(yīng)增強(qiáng)，而且是在0.6%到1?2%含量的范圍內(nèi)，鎂基復(fù)合材料的強(qiáng)度隨La含量的增大而增大；在隨后繼續(xù)增加到1.5%時(shí)，鎂基復(fù)合材料的強(qiáng)度明顯下降，但是又繼續(xù)增加0.3%時(shí)它的強(qiáng)度又趁上升趨勢(shì)，從而可見(jiàn)稀土La
7、的含量對(duì)于鎂基復(fù)合材料是有增加其強(qiáng)度的作用的，但不是越多越好。3、觀察試樣的金相組織及分析圖20.6%圖30.9%圖41.2%圖51.5%圖61.8%由金相圖分析可見(jiàn)，AZ91合金主要由基體相析出的化合物相構(gòu)成，另外出現(xiàn)化合物相MnAI呈黑色點(diǎn)于晶內(nèi)與晶界處，它是A1溶入Mn形成的固溶體。Mgl7A112相以不鑄態(tài)晶粒的晶界處，也有少部分分布于晶粒內(nèi)。隨La含量增加變化更加明顯，稀土相AIllLa3顯著增多，并且有粗化傾向。在Mg—AI基合金'I',13-Mgl7AII2相是合金在室溫下的主要強(qiáng)化相。當(dāng)L“的加入量為1.5%吋,針狀的AlllLa3相大量增加，形
