TC4颗粒增强AZ91镁基复合材料

强度与塑性同步跃升

与增材制造的AZ91镁合金相比，该复合材料经搅拌摩擦加工后，抗拉强度和延伸率同时大幅提升，突破了镁基复合材料强度与塑性难以兼得的瓶颈。

Zhao, Huichao · 申俊琦 · 胡绳荪 · Yang, Chen · 79624487 · 79624488

Journal of Manufacturing Processes 2026

参数信息

极限抗拉强度提升

46.7 %

微硬度提升

27.3 %

延伸率提升

168.3 %

技术优势

强度大幅提升

复合材料极限抗拉强度比未增强的增材制造AZ91合金提高约46.7%，得益于TC4颗粒强化和晶粒细化。

塑性显著改善

延伸率提高约168.3%，表明复合材料在强度提升的同时保持良好塑性，克服了强度与塑性的此消彼长。

颗粒分布更均匀

通过反向双道次搅拌摩擦加工，TC4颗粒在搅拌区分布最均匀，部分颗粒破碎细化。

应用场景

• 航空航天轻量化结构件：用于制造高强高塑的轻质结构件，替代部分铝合金部件。
• 镁基复合材料零部件：提供颗粒增强镁基复合材料零部件的一体化制造方案。
• 增材制造后处理强化：作为增材制造镁合金的后处理工艺，同步提高强度和塑性。
• 汽车轻量化材料：可用于汽车轻量化结构件，实现减重并保持力学性能。
• 金属基复合材料3D打印：为金属基复合材料的3D打印提供颗粒均匀分散的工艺路径。