金属热处理

作者：李祎行, 张万顺, 单玲, 王紫晋, 赵红阳, 罗文博, 于智磊

单位：1.辽宁科技大学 材料与冶金学院, 辽宁 鞍山 114051;；2.辽宁科技大学 应用技术学院, 辽宁 鞍山 114051;；3.浙江万丰科技开发股份有限公司, 浙江 绍兴 312000;；4.华北电力大学 能源电力创新研究院, 北京 102206

关键词：退火,镁/石墨烯/铝复合材料,层状结构,界面演变,力学性能

基金：国家自然科学基金(51974376);省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室开放基金(G202408);辽宁省教育厅项目(2024);辽宁科技大学优秀青年项目(601009836-05)

利用温轧工艺成功实现了镁/石墨烯/铝层状复合材料的成形制备,重点研究了退火工艺(分别在200 ℃保温60、90和120 min)对该复合板材,尤其是异质界面的组织演变和力学行为的影响。结果表明,在温轧后添加石墨烯的镁/铝层状复合材料形成了较厚的中间层,由未添加石墨烯的3.6 μm增加到4.3 μm,主要由较薄的镁铝扩散层和石墨烯组成。界面层形貌和组织在退火中发生了明显改变,石墨烯、Mg17Al12和Al3Mg2组成的界面层逐渐融合,由不连续的界面层向连续演变。添加石墨烯的复合板材,表现出较好的力学性能,抗拉强度为225 MPa,伸长率为7.8%。随着退火时间的增加,抗拉强度逐渐降低,伸长率先增加后降低。在200 ℃×90 min退火条件下,镁层为均匀细小的等轴晶组织,并且复合界面微观组织较好,界面层呈不连续态,复合材料抗拉强度为215 MPa,伸长率为12.6%。大塑性变形能够将石墨烯引入镁/铝界面,在退火过程中,在铝/镁界面处添加的石墨烯能够显著调节界面的微观结构和力学性能,复合材料性能主要来源于基体组织和界面结构的改善。

来源：2025年第11期

《金属热处理》期刊编辑部

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