利用高能球磨結合放電等離子體燒結和熱擠壓工藝,制備出TiB₂/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料。通過X射線衍射、掃描電鏡和透射電鏡表征以及拉伸力學性能測試,研究TiB₂顆粒添加量對復合材料微觀組織和力學性能的影響。結果表明:高能球磨誘導TiB₂陶瓷顆粒形貌從多邊形轉變?yōu)榻蛐?隨著TiB₂含量從2%增加到10%（體積分數(shù)）,鋁基體晶粒逐漸細化,析出相含量減少,復合材料抗拉強度、屈服強度和彈性模量分別由381MPa、231 MPa和78 GPa增加到679 MPa、645 MPa和96 GPa,伸長率從5.2%下降到1.0%;細晶強化和彌散顆粒強化為復合材料的主要強化機制。 

【文章來源】：中國有色金屬學報. 2020,30(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料擠壓棒XRD譜

第30卷第6期李京京，等：TiB2含量對TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料微觀組織與力學性能的影響1223圖2材料制備流程示意圖Fig.2Flowchartofexperiment圖3拉伸試樣示意圖Fig.3Schematicdiagramsoftensilesamples:(a)Sizeoftensilespecimen;(b)Three-dimensionaldrawingoftensilespecimen2結果和討論圖4所示為TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料的XRD譜。對照PDF卡片分析發(fā)現(xiàn)，在2θ為38.5°、44.8°、65.3°、78.5°和82.7°的位置有面心立方Al的衍射峰出現(xiàn)，在2θ為27.7°、34.2°、57.2°、61.33°、68.5°和88.7°的位置有密排六方TiB2的衍射峰出現(xiàn)。進一步觀察發(fā)現(xiàn)，隨著TiB2含量增加，TiB2衍射峰相對強度增加，并且Al衍射峰出現(xiàn)寬化，表明鋁合金基體晶粒發(fā)生細化。此外，并未發(fā)現(xiàn)MgZn2析出相衍射峰出現(xiàn)。圖5所示為TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料擠壓棒橫截面SEM形貌及其對應的TiB2顆粒尺寸分布。如圖5(a)~(c)所示，當添加的TiB2體積分數(shù)為2%時，顆粒出現(xiàn)了一定程度的偏聚。隨著TiB2含量的增加，顆粒分布的均勻性增加�；贜anoMeasurer軟件對三種樣品中TiB2顆粒尺寸統(tǒng)計結果，繪制TiB2顆粒尺寸分布圖，如圖5(a′)~(c′)所示�？梢钥闯鯰iB2圖4TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料擠壓棒XRD譜Fig.4X-raydiffractionpatternofextrudedTiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cucompositerods顆粒尺寸主要分布在0.2~1.4μm之間，其平均尺寸分別為537nm、569nm

第30卷第6期李京京，等：TiB2含量對TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料微觀組織與力學性能的影響1223圖2材料制備流程示意圖Fig.2Flowchartofexperiment圖3拉伸試樣示意圖Fig.3Schematicdiagramsoftensilesamples:(a)Sizeoftensilespecimen;(b)Three-dimensionaldrawingoftensilespecimen2結果和討論圖4所示為TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料的XRD譜。對照PDF卡片分析發(fā)現(xiàn)，在2θ為38.5°、44.8°、65.3°、78.5°和82.7°的位置有面心立方Al的衍射峰出現(xiàn)，在2θ為27.7°、34.2°、57.2°、61.33°、68.5°和88.7°的位置有密排六方TiB2的衍射峰出現(xiàn)。進一步觀察發(fā)現(xiàn)，隨著TiB2含量增加，TiB2衍射峰相對強度增加，并且Al衍射峰出現(xiàn)寬化，表明鋁合金基體晶粒發(fā)生細化。此外，并未發(fā)現(xiàn)MgZn2析出相衍射峰出現(xiàn)。圖5所示為TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料擠壓棒橫截面SEM形貌及其對應的TiB2顆粒尺寸分布。如圖5(a)~(c)所示，當添加的TiB2體積分數(shù)為2%時，顆粒出現(xiàn)了一定程度的偏聚。隨著TiB2含量的增加，顆粒分布的均勻性增加�；贜anoMeasurer軟件對三種樣品中TiB2顆粒尺寸統(tǒng)計結果，繪制TiB2顆粒尺寸分布圖，如圖5(a′)~(c′)所示�？梢钥闯鯰iB2圖4TiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu復合材料擠壓棒XRD譜Fig.4X-raydiffractionpatternofextrudedTiB2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cucompositerods顆粒尺寸主要分布在0.2~1.4μm之間，其平均尺寸分別為537nm、569nm

【參考文獻】：
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本文編號：3275900