作者：杨莎莎; 高义民; 肖鹏; 徐飞行; 李烨飞sb元素mg2si细化机理微观组织
摘要：Mg2Si颗粒增强镁基复合材料中Mg2Si是粗大的长条状,严重降低其力学性能。加入微量Sb元素可细化Mg2Si增强相,但是Sb在Mg2Si/AZ91复合材料中的细化机理尚不明确。为此,采用原位铸造的方法研究了不同Sb含量对Mg2Si/AZ91复合材料微观组织的影响。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和电子探针显微分析仪观测了不同Sb含量的Mg2Si/AZ91复合材料中Mg2Si的尺寸和形貌,并探究Sb元素细化Mg2Si的机理。采用Image-Pro Plus软件统计了Mg2Si颗粒的平均尺寸以及形状因子的变化。实验结果表明:添加Sb后基体中汉字状的共晶Mg2Si消失,且初生Mg2Si的平均尺寸不断降低,当Sb的质量分数为2%时,初生Mg2Si颗粒尺寸细化至13.8μm(降低80.1%),分布更均匀;随着Sb含量增加,Mg2Si形状因子越来越趋向于1,形貌由粗大的树突状、长条状转变成细小的多边形;在凝固过程中,Sb富集在Mg2Si固液生长界面前沿,降低了初生Mg2Si的实际析出温度和Mg2Si与熔体的界面张力,提高了过冷度,增大了Mg2Si的形核率。同时,富集在Mg2Si表面的Sb毒化了Mg2Si的生长步骤,Mg2Si各向同性生长,形貌得到改善。
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