《表2 不同强化机制对Al–7Si–0.3Mg合金粉末强度贡献》

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《球磨时间对纳米晶Al-7Si-0.3Mg合金粉末微观组织及硬度的影响》

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式中：σp为颗粒强化对材料屈服强度的贡献；m是泰勒因子，其值为3；G是剪切模量，铝剪切模量在22～28 GPa之间[27]，这里采用其平均值G=25 GPa进行计算；b是波士矢量，其值为2.8 nm；?是平均颗粒尺寸；λ为平均颗粒间距，其表达式为（π/6）1/2?/（fv）1/2，其中fv是颗粒体积分数。对于不同球磨时间的Al–7Si–0.3Mg合金粉末颗粒，忽略硅颗粒固溶的影响，根据硅的质量分数7.4%，可计算出硅颗粒的体积分数为8.5%。由于本研究无法测量Si和Mg原子在基体内固溶度数据，因此无法对固溶强化进行定量计算。基于以上信息，对于不同球磨时间的Al–7Si–0.3Mg合金粉末而言，利用式（3）和式（4）可以分别计算出σd和σp值，如表2所示。根据以上计算可知，随着球磨时间增加，晶界强化和硅颗粒强化贡献也逐渐升高，但硅颗粒对纳米晶Al–7Si–0.3Mg合金粉末强度贡献较低，在8.7～27.7 MPa之间。因此，本研究中纳米晶粉末硬度提高主要来自晶界强化的贡献。