石墨烯对铸造AZ91合金微观组织及力学性能的影响

V252.2%TG111.4; 晶粒细化对提升镁合金的力学性能具有重要意义.本研究采用预分散结合重力铸造的方法成功制备了石墨烯增强AZ91的复合材料.采用OM,SEM,TEM等对GNP/AZ91复合材料进行微观组织表征.结果表明:随着GNP含量的增加,AZ91合金的晶粒尺寸逐渐减小.当添加 1%(质量分数,下同)GNP时,AZ91合金的晶粒尺寸由 415 μm减小到 86 μm,其细化效率为 79%;通过TEM观察发现并揭示GNP对AZ91合金的细化机制,主要为GNP与AZ91熔体中Al元素发生原位反应得到Al4C3 相,能够促进α-Mg晶粒的异质形核,从而取得显著的晶粒细化效果;当GNP的含...

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Published in航空材料学报 Vol. 44; no. 6; pp. 26 - 32
Main Authors 王殿君, 梁英
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 黑龙江工业学院现代制造工程学院,黑龙江 鸡西 158100%黑龙江工业学院图书馆,黑龙江 鸡西 158100 01.12.2024
Subjects
力学性能
AZ91 alloy
grain size
晶粒尺寸
grain refinement
晶粒细化
AZ91合金
mechanical properties
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ISSN1005-5053
DOI10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000053

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Summary:V252.2%TG111.4; 晶粒细化对提升镁合金的力学性能具有重要意义.本研究采用预分散结合重力铸造的方法成功制备了石墨烯增强AZ91的复合材料.采用OM,SEM,TEM等对GNP/AZ91复合材料进行微观组织表征.结果表明:随着GNP含量的增加,AZ91合金的晶粒尺寸逐渐减小.当添加 1%(质量分数,下同)GNP时,AZ91合金的晶粒尺寸由 415 μm减小到 86 μm,其细化效率为 79%;通过TEM观察发现并揭示GNP对AZ91合金的细化机制,主要为GNP与AZ91熔体中Al元素发生原位反应得到Al4C3 相,能够促进α-Mg晶粒的异质形核,从而取得显著的晶粒细化效果;当GNP的含量增加到0.5%后,AZ91合金获得最佳的力学性能,其UTS、YS和EL达到了150、96 MPa和2.1%,较AZ91合金,分别提高34%、32%和91%.
ISSN:1005-5053
DOI:10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000053