Fracture Analysis of Composites in High-speed Tension

In this paper the results of a high-speedtension experiment of the SiC_w/Al compositehave been reported and a simplified theoreticalmodel has been developed to study the fracturemechanism of composites in high-speed tension.This theoretical model provides a new explanationfor the increase of dynamic fracture strengthof composites in high-speed tension.     

SiCw/6061Al复合材料冲击破坏行为

本文用夏比冲击试验(Instrumented Charpy Testing)与SEM断口分析研究了SiCw/6061Al复合材料的冲击破坏行为.与SiCw是混乱分布的铸态SiCw/6061Al复合材料相比,挤压变形后材料的冲击韧性明显提高.热挤压变形改善了材料的性能.研究观察发现了分层开裂的现象.本文详细讨论了SiCw/6061Al复合材料的冲击断裂方式、比较了变形前后冲击破坏方式的差异,并分析了热挤压变形后韧性提高的原因.     

SiC_w/6061A1复合材料的热挤压变形及其对组织、性能的影响

本文探讨了压力铸造法制备的SiC_w/6061Al复合材料的热挤压试验,并对挤压后材料的组织与性能进行了分析。结果表明,采用通常的设备和工艺对该复合材料进行二次加工是可行的,复合材料包覆铝挤压,可以降低挤压力并提高复合材料的利用率。挤压后复合材料的性能得到较大的改善。     

反应自生Al_3Ni－Al_2O_3－Al复合材料

通过热力学计算，选择Ｎｉ_２Ｏ_３粉末作原材料，采用反应挤压铸造方法实现了Ａｌ与Ｎｉ２Ｏ３直接压铸反应合成Ａｌ３Ｎｉ－Ａｌ２Ｏ３－Ａｌ原位复合材料。研究了压铸工艺参数和预制块中纯Ａｌ粉的含量对反应合成复合材料过程的影响，并对反应机理做了较深入的分析。结果表明，Ｎｉ２Ｏ３与Ａｌ的反应是为高放热反应，反应是爆发式的，通过调整预制块中Ａｌ粉的体积分数控制了反应的剧烈程度，并能获得不同组成和基体含量的复合材料。对反应机理的分析表明，在Ａｌ足量的情况下，Ｎｉ２Ｏ３与Ａｌ反应合成复合材料分为两个过程，一是反应过程，即Ｎｉ２Ｏ３＋Ａｌ→Ａｌ２Ｏ３＋［Ｎｉ］；二是凝固过程，即反应后多余的Ａｌ与反应生成的［Ｎｉ］在随后冷却中的凝固过程，最终形成Ａｌ３Ｎｉ＋α－Ａｌ２Ｏ３＋Ａｌ复合材料。     

晶须转动及其对SiC_W／Al－Ni复合材料高温压缩变形流变应力的影响

本文测定了ＳｉＣＷ／Ａｌ－Ｎｉ复合材料高温压缩变形的应力－应变曲线，讨论了该种复合材料高温压缩变形时所表现出的应变软化现象，利用ＳＥＭ观察了ＳｉＣＷ／Ａｌ－Ｎｉ复合材料在高温压缩变形中晶须的转动，并对晶须长轴的取向分布函数及其与复合材料压缩流变应力之间的关系进行了较为详细的研究．研究结果表明，在压缩变形过程中，ＳｉＣＷ晶须的长轴要发生转动，并趋向垂直于压缩方向分布，晶须取向的重新分布是造成复合材料应变软化的主要原因．     

SiCw/Al复合材料在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀特性

近年来,SiCw/Al复合材料引起了人们的注意。研究表明:SiCw/Al复合材料具有接近于铝的比重和钛的强度,以及超过铝-锂合金的弹性模量,是一种很有前途的新型材料。随着碳化硅晶须和复合材料制造技术的发展,以较低费用大量生产SiCw/Al复合材料及其构件已有可能。SiCw/Al复合材料的断裂韧性已有所研究,但在腐蚀介质中的力学行为却未见报导。本工作在于探明SiCw/Al复合材料在3.5%NaCl水溶液中的应力腐蚀特性,确定其应力腐蚀强度因子K_(ISCC),并讨论应力腐蚀开裂机理。     

SiC_w/6061Al复合材料的组织与性能SCIEI

本文对SiC_w/6061Al复合材料的组织与性能进行了研究,结果表明,压铸法可以制备出高强度、高模量的各向同性复合材料,挤压使复合材料的强度由压铸态的582MPa提高到639MPa,并使材料变为各向异性,这可以由晶须的定向排列和基体的高密度位错得到解释。复合材料的抗高温性能要比基体高150℃,透射电镜观察还发现,层错是SiC晶须中常见的一种面缺陷。     

碳化硅晶须增强铝复合材料的断裂研究

在备有拉伸台的扫描电子显微镜上原位观察了V_f为22％的碳化硅晶须增强铝(SiC_W/Al)复合材料压铸态试样和T_6态试样的动态拉伸过程。结果发现外加应力达到180-190MPa时复合材料内部就已形成许多微裂纹,裂纹一般在晶须端部形成,其扩展亦有一定的规律。经过对复合材料简化模型的复变函数分析和计算,求出了晶须周围应力场,进一步通过塑性力学的分析,从理论上解释了本文所观察到的实验现象。     

挤压后硼酸铝晶须增强铝复合材料表面的腐蚀特征

利用原于力显微镜观察了挤压态Al18B4O33 w／pure Al复合材料早期腐蚀过程中表面形貌的变化特征．研究了沿与挤压方向成不同角度截取的Al18B4O33 w／pure Al复合材料在3．5％NaCl溶液中的腐蚀规律．结果表明：晶须与基体的界面是腐蚀易于发生的地方．点蚀首先在晶须的端部产生，随后沿着晶须与基体的界面扩展．挤压后沿与挤压方向成不同角度截取的Al18B4O33 w／pure Al复合材料表面腐蚀坑的深度存在差别．