碳纳米管(CNTs)增强AZ91镁基复合材料组织与力学性能研究

覃嘉宇^1,2，李小强^1,2，金培鹏^1,2，王金辉^1,2，朱云鹏^1,2,3

1. 青海大学新型轻合金省重点实验室2. 青海大学青海省轻金属合金及深加工工程技术研究中心3. 清华大学机械工程学院

摘 要：采用低温粉末冶金及热挤压工艺制备了具有超细晶组织的0.1%CNTs/AZ91 (质量分数)镁基复合材料。通过SEM、XRD、TEM对镁基复合材料的微观组织进行了表征,并对其室温力学性能进行测试。结果表明:CNTs在复合材料中分布均匀,CNTs的加入使得复合材料的晶粒尺寸从0.552μm细化到0.346μm,并促进了β相的析出,同时弱化了基面织构。复合材料的抗压强度和屈服强度分别达到了617和445 MPa,较基体提高了8.8%和7.2%;其抗拉强度和屈服强度分别达到了393和352 MPa,与基体相比分别提高了4.5%和6.0%。对强化机制进行分析,发现细晶强化和载荷传递是0.1%CNTs/AZ91复合材料的主要强化机制。

关键词：镁基复合材料;低温粉末冶金;显微组织;力学性能;强化机制;