28、中碳钢合金与铝合金复合材料性能分析

中碳钢合金与铝合金复合材料性能分析

1. 中碳钢合金性能分析

1.1 中碳钢合金成分

中碳钢合金（MCSAs）有不同的成分组合，具体如下表所示：
| 样品 | Fe(gm.) | Gr(gm.) | Cr(gm.) | Mn(gm.) |
| — | — | — | — | — |
| | 29.79 | 0.210 | – | – |
| | 28.29 | 0.210 | – | 1.5 |
| | 28.29 | 0.210 | 1.5 | – |

1.2 样品制备流程

中碳钢合金（Fe–C、Fe–C–Mn 和 Fe–C–Cr）的制备采用粉末冶金（PM）路线，具体步骤如下：
1. 粉末制备 ：使用商业铁粉，其粒径小于 75 µm。
2. 粉末混合 ：在 1.5 wt% 的糊精存在下，使用低能球磨机以 200 rpm 的速度混合 2 小时，以获得所需的比例。
3. 压制成型 ：在直径为 12 mm 的不锈钢封闭模具中，分别以 618.935、663.146、707.355 和 751.565 MPa 的压力对粉末进行压制。压制过程分为三个阶段：
- 完全弹性行为
- 颗粒滑动
- 颗粒不可逆变形
压制初期，粉末从松散排列重新排列为紧密堆积。通过施加压力，颗粒间的接触区域增加，颗粒发生广泛的塑性变形。使用硬脂酸锌作为模具壁润滑剂，以避免粉末粘在模具表面。压制完成后，将样品取出进行烧结。
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