漂珠/鎂合金復合材料可溶壓裂球的制備及組織性能研究
關鍵詞：可溶壓裂球 微觀組織 溶解速率 抗壓強度
摘要：采用攪拌鑄造法制備了漂珠/鎂合金復合材料可溶壓裂球。基于正交實驗法,分析合金元素含量對復合材料溶解速率和抗壓強度的影響。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)分析復合材料的微觀組織和物相組成。通過浸泡實驗和準靜態壓縮實驗評價復合材料的溶解性能和力學性能,并通過掃描電子顯微鏡分析復合材料溶解后微觀形貌和斷口形貌,從而得到復合材料的溶解機理和斷裂機制。實驗結果表明,影響漂珠/鎂合金復合材料溶解速率的合金元素的主次順序為:Al>Zn>Ni>Cu,最優合金成分為:Al 15%, Zn 6%, Cu 1.5%, Ni 1%(質量分數)。漂珠/鎂合金復合材料中除了α-Mg、漂珠和β-Mg17Al12外,還存在Mg2Si和MgO相。復合材料的最大溶解速率為11.96 mg·h^-1·cm^-2,抗壓強度為352 MPa,相比于鎂合金分別提高了93.5%和9.7%。溶解速率提高的主要原因是復合材料中分布著較多的漂珠和Mg2Si等相,與α-Mg形成腐蝕原電池,加速復合材料的溶解。抗壓強度提高的主要原因是細晶強化、第二相強化和位錯強化的共同作用。
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