纳米SiC颗粒增强镁基复合材料半固态搅拌法制备工艺优化

采用半固态机械搅拌铸造法,制备了增强体平均粒径50 nm的SiC颗粒增强镁基复合材料(n-SiCp/Mg9Al),分别对不同质量分数纳米颗粒、不同搅拌时间和不同搅拌温度时,复合材料的微观组织和力学性能进行了研究.结果表明,随着SiC含量的增加,合金基体组织先细化后又出现变粗的现象,适当延长搅拌时间能更有效地细化组织,在较低温度下搅拌可以更明显地细化复合材料的微观组织.合金抗拉强度随着SiC含量的增加先增加后降低,在SiC含量为1.5％时最好,为198 MPa.在含量为2％时又有所降低,但是高于不加SiC时.搅拌时间为15 min时,复合材料的屈服强度、抗拉强度较之基体分别提高了12.8％、22％,断后伸长率由基体合金的2％提升到4％.继续延长搅拌时间到30 min,材料的室温拉伸性能出现明显恶化.不同搅拌温度下SiCp/Mg9Al纳米复合材料与铸态Mg9A1合金相比其室温拉伸性能有明显提高,搅拌温度为600℃的SiCp/Mg9Al纳米复合材料的室温拉伸性能最好,其屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为106 MPa、155 MPa和4％.