脉冲强磁场处理固态铝基复合材料的力学性能和强韧化机制

来源期刊：材料研究学报2016年第10期

论文作者：李桂荣 王芳芳 郑瑞 王宏明 黄超 薛飞 朱弋

文章页码：745 - 752

关键词：铝基复合材料;脉冲强磁场;残余应力;拉伸性能;

摘    要：在脉冲强磁场（2T、3T和4T）中对固态纳米Al₂O₃颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基复合材料进行磁场处理,研究了磁场处理对复合材料的残余应力和拉伸性能的影响,并分析了强化机制。结果表明:在磁场强度B为3T时残余应力达到最小值（-1 MPa）,比磁场处理前初始态试样的残余应力降低了102.4%。外加磁场降低了位错密集区和稀疏区间的长程应力。在B=4T时材料的质量因数比磁场处理前初始态试样提高12.7%,位错密度的提高有助于发挥位错强化机制;在磁场的作用下合金的析出相以非稳态η′（MgZn₂）相为主,有助于材料强韧性的提高。基于第一性原理计算了在磁场作用下MgZn₂相成键过程中的自旋态密度,为η′相的析出提供了理论依据。在B=2T时材料拉伸断口的特征主要表现为韧性断裂,对应较高的延伸率9.3%,比磁场处理前的初始态试样提高了12%。