[发明专利]一种基于超声制备半固态Mg2Si颗粒增强Mg-Al-Mn复合材料流变模型的建立方法

摘要

一种基于超声制备半固态Mg2Si颗粒增强Mg‑Al‑Mn复合材料流变模型的建立方法，1)用超声振动法，制备Mg2Si颗粒增强Mg‑Al‑Mn复合材料半固态浆料；2)超声条件下得出Mg2Si颗粒增强Mg‑Al‑Mn复合材料表观粘度与Mg2Si增强相体积分数、固相率的关系，用ηmmc/ηm＝(1+afMg2Si+bf2Mg2Si)表达；3)在基体材料的表观粘度测量基础上，ηm＝Aexp(Bfs)，其中B为常数项，fs为固相率，A为关于超声功率的幂函数；参数A采用A＝cP‑d式子进行表达，其中c，d为常数项，P为超声功率；4)根据2)、3)得出流变模型：ηmmc＝cexp(Bfs)P‑d(1+afMg2Si+bf2Mg2Si)。本发明可以获得超声制备的半固态Mg2Si颗粒增强Mg‑Al‑Mn复合材料的流变特性，对于优化流变成形工艺参数具有重要意义。

主权项

1.一种基于超声制备半固态Mg2Si颗粒增强Mg‑Al‑Mn复合材料流变模型的建立方法，其特征是包括如下步骤：1)以AM60合金为基体，通过向基体合金中加入Al‑Si中间合金，利用超声振动法，制备Mg2Si颗粒增强Mg‑Al‑Mn复合材料半固态浆料；所述AM60合金以质量分数计组成如下：Al 5.95％，Zn 0.008％，Mn 0.387％，Si 0.03％，余量为Mg；2)在超声条件下通过实验得出Mg2Si颗粒增强Mg‑Al‑Mn复合材料表观粘度与Mg2Si增强相体积分数、固相率的关系，并采用ηmmc/ηm＝(1+afMg2Si+bf2Mg2Si)式子进行表达，其中ηmmc为复合材料的表观粘度，ηm为基体的表观粘度，fMg2Si为Mg2Si的体积分数，a，b为常数项；3)在基体材料的表观粘度测量基础上，采用ηm＝Aexp(Bfs)式子进行表达，其中B为常数项，fs为固相率，A为关于超声功率的幂函数；参数A采用A＝cP‑d式子进行表达，其中c，d为常数项，P为超声功率；4)根据步骤2)、3)得出Mg2Si颗粒增强Mg‑Al‑Mn复合材料的流变模型：ηmmc＝cexp(Bfs)P‑d(1+afMg2Si+bf2Mg2Si)；对含1.25vol％Mg2Si复合材料和5.0vol％Mg2Si复合材料的计算值与实验值对比，发现计算结果与实验结果吻合良好，流变模型计算精度高。