一种新型Al-2.5GNPs细化剂制备及其对AZ31镁合金的细化作用OA

镁合金因自身强度低和塑性较差限制了其在工业领域的应用,向镁合金中添加晶粒细化剂的方法能够改善其组织并提高材料的强度和塑性,是提升镁合金性能的最有效方法之一。本文利用球磨工艺结合粉末冶金的方法制备出一种含有GNPs(石墨烯纳米片)的新型镁合金细化剂。采用拉曼光谱分析法探究了不同球磨参数对GNPs的质量影响规律,得出较优球磨工艺参数为:转速300 r/min、球磨时间2 h,可以保证球磨后GNPs的高质量。将其混合粉体进行冷压,并在400℃烧结2 h,得到含有GNPs且组织致密、成型良好的Al-2.5GNPs细化剂。采用OM、SEM、XRD、TEM等表征手段初步分析了细化剂中Al4C3和GNPs对AZ31镁合金中的细化及强化机理。在720℃下加入质量分数为1.5%的Al-2.5GNPs细化剂,可以使AZ31镁合金的晶粒尺寸从228.8μm细化至65.6μm,抗拉强度从112.6 MPa提升至178.2 MPa,伸长率从8.9%提升至16.7%,分别提高了58.3%和87.6%。