用AlN颗粒增强的Mg-Al-La-Mn复合材料的微观结构和机械性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 金工业是金工业的一个方面.
• 复合材料 复合材料 复合材料

背景情况:

• Mg-Al-RE合金在汽车零部件中使用,但由于高温相位不稳定,限制在175°C.
• 现有的合金在高温下遭受Al₁₁RE₃和Mg₁₇Al₁₂相的粗化和分解.

研究的目的:

• 开发一种新的现场制备方法,用于Mg-Al-RE合金中的化 (AlN) 颗粒.
• 研究AlN含量的变化对Mg-4Al-4La-0.3Mn (AE44) 复合材料的微观结构和机械性能的影响.
• 评估这些复合材料在室温和高温 (150-250°C) 的性能.

主要方法:

• 使用主合金和造方法制备的AlN/Mg-4Al-4La-0.3Mn (AE44) 复合材料,重量为0.5-3.0%的AlN.
• 分析了微观结构的变化,包括谷粒大小,第二阶段大小和使用显微镜的分布.
• 在室温和高温下评估的机械性能 (抗拉强度,最终抗拉强度,延长).

主要成果:

• 添加AlN改进了颗粒大小和第二相大小,改善了AE44合金中的第二相分布.
• 用2.0%重量%的AlN实现了最佳性能,在室温和高温下显著改善了强度和可塑性.
• 与矩阵合金相比,2.0%重量%的AlN复合材料在150°C (+17 MPa),200°C (+14 MPa) 和250°C (+22 MPa) 的拉伸强度更强.

结论:

• 在现场的AlN颗粒作为异质核化部位,阻碍接口生长,导致谷物精炼和增强高温机械性能.
• 添加AlN有效地固定了粒度边界,并阻碍了脱位爬,提高了合金在高温下的性能.
• 这项研究推进了现场AlN制备,并证明了其在开发用于苛刻应用的先进耐热合金方面的潜力.