選擇6063合金作為基體材料,采用電磁場技術(shù)制備得到ZrB/6063納米材料,探討了顆粒微觀形貌、力學(xué)特性和電磁場之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:在XRD圖上形成了明顯的鋁基體與ZrB組織的衍射峰,當(dāng)基體中添加ZrB顆粒后,衍射峰強(qiáng)度也會隨之增大。當(dāng)電磁場電磁頻率變大后,能夠使顆粒形成更加均勻的分布狀態(tài),提高了顆粒尺寸的均勻度并使平均尺寸大幅降低。當(dāng)電磁場電磁頻率增大后,復(fù)合材料各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)都明顯提高。電磁頻率10 Hz時(shí),材料拉伸強(qiáng)度358 MPa,屈服強(qiáng)度262 MPa,伸長率24.7%,相對于未施加電磁場制備的材料性能分別上升了38.8%、67.9%和32.8%。增加電磁場后,材料拉伸斷口區(qū)域形成了更多的小尺寸韌窩,表現(xiàn)出明顯的韌窩斷裂特點(diǎn)。 

【文章來源】：粉末冶金工業(yè). 2020,30(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

ZrB/6063鋁基合金及基底的XRD圖

在10 Hz電磁頻率下得到的ZrB/6063鋁基合金的TEM像和HRTEM像如圖3所示。由圖3(a）可知，顆粒尺寸為50～100 nm，并形成了圓潤的邊角，這主要是受到電磁場調(diào)控所產(chǎn)生的現(xiàn)象。電子衍射光斑測試結(jié)果分析可知，受到低頻電磁場影響，Al-Zr-B體系中的熔體反應(yīng)得到了具有六方結(jié)構(gòu)的ZrB增強(qiáng)相。由圖3(b）可知，ZrB/6063鋁基合金界面整齊，無明顯反應(yīng)物，表明納米ZrB顆粒與6063鋁基體界面結(jié)合良好。2.3 力學(xué)性能分析

不同電磁頻率的ZrB/6063鋁基合金斷口SEM圖像如圖5所示。由圖5(a）可知，在未施加電磁場時(shí)，復(fù)合材料斷口區(qū)域形成了許多大尺寸的撕裂棱與韌窩，表現(xiàn)出明顯的塑性斷裂特點(diǎn)，同時(shí)在韌窩中形成了許多大尺寸的顆粒團(tuán)聚體，并成為基體的裂紋源，使材料伸長率明顯降低。由圖5(b）可知，電磁場頻率增大后，復(fù)合材料的拉伸斷口區(qū)域形成了更多的小尺寸韌窩，并且在韌窩中形成了許多小顆粒團(tuán)簇體，表現(xiàn)出明顯的韌窩斷裂特點(diǎn)。試樣斷口微觀形貌和力學(xué)性能測試結(jié)果相符。圖5 不同電磁頻率下的ZrB/6063鋁基合金斷口SEM圖像

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Al元素對La-Y-Ni系A(chǔ)2B7型儲氫合金及其密封電池性能的影響[J]. 蔡小娟,朱加雄,趙磊.  金屬功能材料. 2019(04)
[2]汽車工業(yè)中的粉末冶金新材料與新技術(shù)[J]. 熊翔,楊寶震,劉詠,劉如鐵.  粉末冶金工業(yè). 2019(04)
[3]攪拌摩擦加工改善Al-20Si合金組織和力學(xué)性能的研究[J]. 楊永靖,華鵬,李先芬,周偉.  金屬功能材料. 2018(06)
[4]國產(chǎn)B4C顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的耐輻照性能研究[J]. 石悠,劉桂榮,張亞東,寧冬,陳錦,楊義忠.  粉末冶金工業(yè). 2018(02)
[5]CuAl摻雜對燒結(jié)MM-Fe-B磁體的性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 杜曉紅,何永成,張雪峰,李永峰,劉艷麗,劉飛.  金屬功能材料. 2017(06)
[6]SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李書志,王鐵軍,王玲.  粉末冶金工業(yè). 2017(01)
[7]溫變形對汽車車身用6061鋁合金自然時(shí)效及力學(xué)性能的影響[J]. 李翔,唐建國,張新明,凌利月,劉文輝,廖志宇,楊濤,鄧運(yùn)來.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]SiCp/Al復(fù)合材料熱軋過程的有限元模擬[J]. 周麗,王唱舟,張星星,肖伯律,馬宗義.  金屬學(xué)報(bào). 2015(07)
[9]噴射成形6061鋁合金的顯微組織與力學(xué)性能研究[J]. 劉丘林,王艷群.  粉末冶金工業(yè). 2015(03)
[10]粉末冶金制備SiCP/2009Al復(fù)合材料的相組成和元素分布[J]. 張琪,王全兆,肖伯律,馬宗義.  金屬學(xué)報(bào). 2012(02)



本文編號：3589440