关键词:
复合材料
碳化硅晶须
铝
界面
残余应力
加工硬化
强度差与包申格效应
断裂
摘要:
该文利用透射电镜、高分辨电镜、扫描电镜、电子拉伸机以及透射电镜原位拉伸技术研究了挤压铸造SiCw/Al(L1,LT66,LD2)复合材料变形前后晶须与基体及界面的结构、变形的不均匀性、影响强度的主要因素、加工硬化行为、拉压强度差效应与包申格效应、循环变形特征、以及裂纹的萌生与扩展机制.研究结果表明,β-SiC晶须内含大量孪晶及层错,其纵截面边缘呈锯齿状,此外,在晶须的表面还可发现α结构台阶及9R结构枝状物.这种表面状态,尤其是9R结构易于造成局部应力集中,在SiCw/Al复合材料的变形过程中,晶须表层出现变形不全位错.透射电镜下的动态拉伸原位观察表明:SiCw/Al复合材料中裂纹的萌生方式主要为:(1)晶须断裂;(2)近界面区基体开裂;(3)晶须富集区中基体撕裂,晶界与晶须阻碍裂纹的扩展.裂纹与晶须相遇时,裂纹以绕过或晶须拨出机制扩展.对于SiCwL1复合材料,晶须富集区内基体中的微裂纹易于扩展成主裂纹,主裂纹与其前方的微裂纹通过内颈缩联接的方式扩展;而SiCw/LD2复合材料,微裂纹不易扩展,通过微裂纹之间基体的剪切断裂导致材料断裂.