纪强
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王娜
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栾运加
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马涛
合成材料老化与应用
本研究采用体积分数为17％的碳化硼颗粒(B4C)增强2009Al复合材料,然后进行热挤压加工(挤压比为90∶1).对复合材料室温下高周疲劳性能进行了测试,同时通过分析疲劳断口、观察微观结构深入研究其失效机理.在拉-压循环载荷条件下测试了B4C/2009Al复合材料的高周疲劳性能.B4C/2009Al复合材料的疲劳破坏机制为:微裂纹主要萌生于试样表面划痕和B4C与Al之间界面的脱粘;微裂纹萌生后首先在基体中扩展,当微裂纹遇到B4C颗粒时,裂纹发生偏折或者停止;随着微裂纹继续扩展,裂纹尖端塑性区变大,B4C颗粒断裂和B4C与基体界面的脱粘增多;最后,微裂纹不断扩展聚集造成了B4C/2009Al复合材料最终断裂.
关键词:
B4C/2009Al复合材料
,
B4C颗粒
,
疲劳断口
,
裂纹扩展
,
疲劳裂纹萌生
高嵩
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王茂廷
合成材料老化与应用
金相观察表明，形貌不规则的B4 C颗粒随机分布在2009Al基体中，分布比较均匀，颗粒尺寸大约为7μm。利用透射电子显微镜对复合材料的微观形貌进行观察发现，大部分B4 C颗粒和2009Al基体的界面平直、干净，只有在少数颗粒的尖角处发现Al3 BC的产生，这表明B4 C/2009Al系统比较稳定，界面结合良好。复合材料的屈服强度和抗拉强度都有了显著的提高，结合拉伸断口分析可知B4 C颗粒断裂是复合材料拉伸失效的主要原因，此外还发现有少量界面脱粘现象。
关键词:
B4C颗粒
,
疲劳断口
,
裂纹扩展
,
疲劳裂纹萌生
