李杰
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宗亚平
,
庄伟彬
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张跃波
材料科学与工程学报
采用电流直加热动态热压制备,研究了不同类型陶瓷颗粒(SiC、Cr3C2、TiC和Ti(C,N))增强铁基复合材料的力学性能,并应用Eshelby等效夹杂方法来考察不同类型增强粒子载荷传递的贡献,用以解释实验现象和揭示强化机理.结果表明,SiC颗粒对改善复合材料抗拉强度的作用最好,Cr3C2粒子次之;TiC/Fe和Ti(C,N)/Fe复合材料的强化机理以增加粒子承担载荷的方式为主,而SiC/Fe和Cr3C2/Fe复合材料的增强机理除载荷传递外,还存在增强铁基体本身强度的作用.
关键词:
铁基复合材料
,
Eshelby方法
,
不同类型颗粒
,
力学性能
,
强化机理
徐娜
,
宗亚平
,
张芳
,
左良
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.08.015
对体积分数为15%的SiC颗粒增强Al-2618复合材料,采用不同的热处理条件得到硬基体和软基体两种不同性能的合金.建立了一个基于Eshelby等效夹杂方法的颗粒复合体力学模型,通过引入基体割线模量和切线模量的方法模拟了上述两种复合材料的应力-应变曲线,计算增强粒子的受力情况.采用基于单胞模型的有限元方法,利用ANSYS商品软件进行了同样的模拟工作并进行对比.通过与实验曲线的对照表明,Eshelby颗粒复合体力学模型可以更准确的预测出硬基体和软基体两种复合材料的应力-应变曲线,而有限元单胞模型不适用于预测软基体复合材料.预测出的粒子中的受力远高于基体中的受力,表明载荷传递是颗粒增强金属基复合材料强度提高的主要机理.
关键词:
颗粒强化
,
Eshelby方法
,
有限元分析
,
强度计算
,
性能模拟
