SiC颗粒增强AZ31复合材料

强度提升56%

在几乎不损失延伸率的前提下，通过电弧增材制造同步送粉方式制备的SiC颗粒增强AZ31镁基复合材料，实现了细晶强化与多重强化机制协同，显著提升了屈服和抗拉强度。

Zhang, Chenghang · Li Z. · Tu, Yuxuan · Wang, Junkai · Feixiang, Weng · 张纪奎 · 汤海波

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

抗拉强度

213.3 MPa

屈服强度

92.8 MPa

抗拉强度提升效率

56 %

SiC颗粒含量

0.3–1.7 wt%

技术优势

强度提升56%

引入SiC颗粒后晶粒从柱状转变为等轴状，细晶强化为主，热失配强化、Orowan强化和载荷传递强化共同作用，抗拉强度提高56%。

延伸率几乎不变

在强度大幅提升的同时，复合材料的延伸率与AZ31基体相比几乎没有损失，实现了强度与塑性的良好平衡。

SiC含量可调

通过调节转盘速度和氩气流量，可将SiC颗粒含量控制在0.3–1.7 wt%范围内，并建立数学模型预测颗粒含量。

应用场景

• 镁基复合材料：替代现有镁合金，获得更高强度且延展性不损失的轻质材料。
• 增材制造：用丝弧增材制造直接成形复杂形状的复合材料部件。
• 轻量化结构件：提供比现有镁合金更强、同样轻质的结构材料选择。