2025年05月10日 星期六 首页   |   期刊介绍   |   编 委 会   |   投稿指南   |   出版法规   |   出版伦理   |   期刊订阅   |   联系我们   |   留言板   |   广告合作   |   ENGLISH
粉末冶金材料科学与工程  2018, Vol. 23 Issue (3): 252-260    
  工艺技术 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
熔渗制备B4C-MgSi复合材料的熔渗动力学、微观结构及力学性能
邹志欢1, 曾凡浩1,2, 刘吉安1, 李漪1, 古一3, 张福勤1,2
1. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室粉末冶金研究院,长沙 410083;
2. 轻质高强结构材料国防科技重点实验室,长沙 410083;
3. 中南大学 材料科学与工程学院,长沙 410083
Infiltration kinetics, microstructure and mechanical properties of B4C-MgSi composite fabricated by melt infiltration
ZOU Zhihuan1, ZENG Fanhao1,2, LIU Ji’an1, LI Yi1, GU Yi3, ZHANG Fuqin1,2
1. State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China;
2. The National Key Laboratory of Science and Technology onHigh-Strength Lightweight Structural Materials, Changsha 410083, China;
3. School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China
全文: PDF (815 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 采用真空熔渗法在1 000 ℃的温度下向多孔碳化硼基体中熔渗Mg-Si共晶合金制备碳化硼-镁基合金(B4C- MgSi)复合材料。理论计算表明,1 000 ℃下,熔融Mg在多孔碳化硼中的熔渗深度随时间延长而增加,熔渗速度先快后平稳,60 min可达2.2 cm以上,相同条件下MgSi合金比纯Mg渗透得更深。采用X射线衍射仪对B4C-MgSi复合材料的相组成结构进行分析,采用SEM对B4C-MgSi复合材料的显微组织结构进行观察,并对B4C-MgSi复合材料的力学性能进行研究。结果表明:B4C-MgSi复合材料主要由B4C、SiC、Si和Mg2Si相组成,B4C-MgSi复合材料熔渗前具有许多连通的孔隙,熔渗后孔隙被充分填充,致密度达到98%以上。复合材料的洛氏硬度高达71.3±3.3 HRA,抗弯强度为285.81±11.32 MPa,断裂韧性比单一碳化硼提高1倍,达到5.27±0.53 MPa·m1/2。B4C-MgSi复合材料的断裂方式是一种脆性断裂与韧性断裂相结合的混合断裂模式,不再是碳化硼基体单一的脆性断裂。
服务
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
邹志欢
曾凡浩
刘吉安
李漪
古一
张福勤
关键词 反应熔渗熔渗动力学碳化硼Mg-Si合金断裂韧性    
Abstract:B4C-MgSi composites were prepared by vacuum perpetration with infiltrating porous B4C substrates at 1 000 ℃ with a Mg-Si eutectic alloy. The theoretical calculation shows that at the temperature of 1 000 ℃, the infiltration depth of molten Mg in porous B4C increases with increasing time, and the penetration rate is faster first and then tends to be stable. The infiltration depth can reach more than 2.2 cm after 60 min for Mg, while MgSi alloy, under the same conditions, has a greater depth. The phase composition was tested by XRD. The microstructures of B4C substrates and B4C-MgSi composites were analyzed by scanning electron microscope (SEM). The mechanical properties were also studied. The results show that the porosity of B4C-MgSi composites have many connected pores, and the density is more than 98% after the melting. The composites displays high rockwell hardness (71.3±3.3 HRA), good bending strength (285.81±11.2 MPa) and high fracture toughness (5.27±0.53 MPa·m1/2). A mixed fracture morphology of B4C-MgSi composite is indicated. It is different from the brittle fracture of B4C substrates.
Key wordsreactive melt infiltration    infiltration kinetics    boron carbide    Mg-Si alloy    fracture toughness
收稿日期: 2017-05-17      出版日期: 2019-07-12
ZTFLH:  TB332  
基金资助:国家自然科学基金项目(51301210)
通讯作者: 曾凡浩,副教授,博士。电话:0731-88877880;E-mail: zengfanhao608@csu.edu.cn   
引用本文:   
邹志欢, 曾凡浩, 刘吉安, 李漪, 古一, 张福勤. 熔渗制备B4C-MgSi复合材料的熔渗动力学、微观结构及力学性能[J]. 粉末冶金材料科学与工程, 2018, 23(3): 252-260.
ZOU Zhihuan, ZENG Fanhao, LIU Ji’an, LI Yi, GU Yi, ZHANG Fuqin. Infiltration kinetics, microstructure and mechanical properties of B4C-MgSi composite fabricated by melt infiltration. Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy, 2018, 23(3): 252-260.
链接本文:  
http://pmbjb.csu.edu.cn/CN/     或     http://pmbjb.csu.edu.cn/CN/Y2018/V23/I3/252
版权所有 © 《粉末冶金材料科学与工程》编辑部
地址:长沙市麓山南路中南大学粉末冶金研究院 邮编:410083 电话:0731-88877163 邮箱:pmbjb@csu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn