Mg-Al及Mg-Zn-Al合金層狀復合材料的制備及性能研究.pdf

1、鎂合金、鎂鋰合金及鋁合金作為輕量化高度需求的輕合金材料，以其優(yōu)良的性能在航空航天和電子工業(yè)中得到了越來越廣泛的關注。鎂合金及鎂鋰合金耐腐蝕性差，限制了其在很多領域的發(fā)展，而金屬層狀復合材料能夠結合不同金屬的優(yōu)點，是一種可以將相同或不同的金屬疊壓制成具有超過自身組分性能的復合材料。將表面能形成致密氧化膜的鋁與鎂及鎂鋰合金復合，能有效改善鎂的抗腐蝕性能，得到結合二者優(yōu)異性能的鎂鋁合金層狀復合材料。
　　本文采用真空熱壓法制備了Al/A

2、Z31B、Al/Zn/LA91及2024Al/Zn/LA91層狀復合材料，利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察了三者層界面的微觀組織形貌，結合能譜儀及X-射線衍射儀對其層界面進行了測試，探明了不同Mg-Al及Mg-Zn-Al合金復合材料界面的形成主要是發(fā)生了物理冶金反應，通過金屬原子擴散形成了金屬間化合物。
　　對Al/AZ31B、Al/Zn/LA91及2024Al/Zn/LA91三種層狀復合材料進行了剪切強度測試、準靜態(tài)及動態(tài)壓縮

3、性能測試，分析了不同工藝參數(shù)對復合材料層界面結合強度及壓縮力學性能的影響，從而確定了三種復合材料界面結合強度最高的真空熱壓制備工藝，Al/AZ31B復合材料的最佳制備工藝為壓力3MPa，溫度400℃反應時間2小時；Al/Zn/LA91及2024Al/Zn/LA91復合材料的最佳制備工藝為3MPa，溫度340℃反應時間2小時。
　　對Al/AZ31B、Al/Zn/LA91及2024Al/Zn/LA91層狀復合材料在應變率相近（103

4、/s）的條件下的動態(tài)壓縮性能及最大抗剪強度進行了總結對比，Al/AZ31B復合材料、Al/Zn/LA91復合材料、2024Al/Zn/LA91復合材料的在實驗條件下的最大強度分別為269.85MPa、303.07MPa、387.18MPa；最大抗剪強度分別為21.32MPa、27.14MPa和34.40MPa，故真空熱壓法制備的Mg-Zn-Al合金層狀復合材料，其整體力學性能比Mg-Al合金層狀復合材料的高，而2024Al/Zn/LA9