颗粒尺寸对15%SiC_p/2009Al复合材料断裂韧性的影响

更新时间:2023-05-28

【摘要】采用粉末冶金+挤压工艺制备了含不同粒径SiC颗粒（3.5, 5.0, 10.0和15.0μm）的15%SiCp/2009A1复合材料挤压棒材,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和万能试验机研究了SiC颗粒尺寸对15%SiCp/2009Al复合材料力学性能的影响。结果表明, SiC颗粒尺寸对复合材料强度和韧性的影响效果十分显著。随着SiC颗粒从3.5μm增大至15μm,复合材料的强度逐渐减小,而延伸率则逐渐增大。SiC颗粒尺寸为5.0μm时,复合材料的强度和塑性最佳,抗拉强度（Rm）、屈服强度(Rp0.2)分别为582, 382 MPa,延伸率（A）为10%,断裂韧性(KIC)为33.7 MPa·m1/2。SiC颗粒尺寸为3.5μm时,复合材料的断裂以SiC颗粒周围的铝基体韧性撕裂为主, SiC颗粒尺寸超过5.0μm时,复合材料断裂方式为SiC颗粒周围的铝基体韧性撕裂和SiC颗粒脆性断裂的共同作用,由于SiC-Al界面结合较好,未发现SiC-Al界面脱粘的失效形式。

【关键词】 粉末冶金 SiCp/Al复合材料 颗粒尺寸 断裂韧性 断裂机制

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