FSP处理AZ91镁合金

强度高且伸长率好

搅拌摩擦加工细化晶粒并分散第二相，使该包覆层兼具高强度与优良塑性，优于未处理层。

Zhao, Huichao · 申俊琦 · 胡绳荪 · Zhen, Yahui · Yang, Chen

Materials 2024

参数信息

平均显微硬度

85.6 HV0.1

抗拉强度

278.5 MPa

伸长率

13.4 %

技术优势

晶粒显著细化

搅拌摩擦加工通过固态塑性变形使熔覆层晶粒细化，同时促进粗大β-Mg17Al12第二相分散与溶解入α-Mg基体，从而强化材料。

力学性能全面提升

相较于未处理熔覆层，处理后的熔覆层因晶粒细化和第二相强化作用，力学性能显著提升，最高抗拉强度278.5 MPa、伸长率13.4%。

最佳工艺窗口明确

在转速300 r/min下，横移速度60 mm/min时获得最佳综合力学性能，为工艺选择提供直接指导。

应用场景

• 镁合金结构件：高强高塑的FSP处理层可用于镁合金结构件的制造或修复。
• 轻量化设计：镁合金本身轻质，经FSP强化后强度提升，有助于在轻量化设计中替代部分钢铝件。
• 表面强化处理：FSP作为固态表面强化手段，可在不改变基体成分的情况下细化表层组织。
• 航空航天轻质材料：处理后的AZ91镁合金兼具轻质与较高强度，可满足航空航天对轻质结构材料的需求。
• 碳纤维复合材料连接：FSP改善镁合金表面性能，有助于与碳纤维复合材料形成更可靠的连接。