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摘要
本文主要采用钟罩浸块法制备AZ91镁合金碳纳米管复合材料,采用压铸的方法成型。主要讨论了碳纳米管含量以及预制块球磨时间对AZ91镁合金碳纳米管复合材料的机械力学性能、抗腐蚀性能、抗磨损性能的影响。
研究了碳纳米管的含量对细化铸态Az91镁合金晶粒的影响,对细化压铸态 Az91镁合金晶粒的影响,用金相显微镜观察其微观组织,及晶粒的大小;研究了碳纳米管含量对压铸AZ9l镁合金抗拉强度、延伸率、显微硬度的影响;碳纳米管球磨时间对压铸Az91镁合金抗拉强度、延伸率、显微硬度的影响。并用扫描电镜(SEM)观察了碳纳米管在预制块里面的分散程度,观察了碳纳米管在 Az91基体中的分散程度;研究了碳纳米管含量以及球磨时间对AZ91镁合金抗腐蚀性能的影响,主要采用失重法、PH值变化、电化学极化曲线法;研究了碳纳米管含量对Az91镁合金抗磨损性能的影响,测量表面重量损失,观察表面磨损形貌,分析磨损形式,以及磨屑的形貌。
研究结果表明:碳纳米管可以细化Az91镁合金的晶粒组织, u m左右;碳纳米管的加入可以提高AZ91镁合金的抗拉强度, :%时,达到194 MPa,%。但随着碳纳米管含量的增加,由于碳纳米管的团聚现象,使得其抗拉强度有所下降。=%时延伸率是达到最大值。显微硬度与抗拉强度表现趋势一致;碳纳米管的球磨时间越长,其分散性越好,当仁16h时,碳纳米管包在舢粉周围,分散均匀;碳纳米管的加入可以明显提高Az91镁合金的抗腐蚀性能,=%时,其平均腐蚀速率最佳,/(m2·s)。在腐蚀过程中, 腐蚀液的PH值也逐渐变大,趋势为先变化快后趋于平缓;由电化学腐蚀实验分析,碳纳米管的加入,可以使平衡电位向正偏移,电流密度下降,进而提高抗腐蚀性能,这与失重法和PH值变化所表现的趋势一致;在一定范围内,随着碳纳米管含量的增加,AZ91镁合金的抗磨损能力有所增加,碳纳米管能比较有效地抵抗摩擦副对复合材料的磨损作用,从而提高AZ91镁合金的抗磨损性能;压铸AZ91镁合金碳纳米管复合材料的断裂形式主要是脆性断裂,经过热处理后的 AZ91镁合金碳纳米管复合材料也表现为准解理断裂。
关键词:碳纳米管; 压铸AZ91镁合金;抗腐蚀性能;抗磨损性能。
ABSTRACT
ABSTRACT
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