王玉敏
,
张国兴
,
张旭
,
杨青
,
杨丽娜
,
杨锐
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00347
简述了近年来国内外SiC 纤维增强钛基复合材料的发展进程和应用进展情况, 从纤维批量化生产、复合材料界面、主要力学性能、无损检测和结构件研制与考核5 个方面对该类材料的研究进展进行了回顾. 在纤维批量化生产和复合材料结构件研制方面, 重点介绍了中国科学院金属研究所的研究工作, 并对该类复合材料未来的发展趋势进行了展望.
关键词:
钛基复合材料
,
SiC纤维
,
界面反应
,
无损检测
,
整体叶环
冯广海
,
杨延清
,
李健
,
罗贤
,
黄斌
,
孙庆
,
吴晨
,
陈彦
稀有金属材料与工程
研究SiC纤维增强钛基复合材料(SiCf/Fi-6Al-4V)室温疲劳行为和损伤演化机制.疲劳试验条件:载荷控制、应力比0.1和加载频率10 Hz.采用疲劳断裂试验建立最大加载应力为600～1200 MPa内SiCf/Ti-6A1-4V的S-N曲线.采用疲劳中止试验以及SEM显微分析研究应力水平对SiCf/Ti-6Al-4V疲劳损伤演化的影响.结果表明,SiCf/Ti-6Al-4V疲劳损伤萌生模式与演化过程与应力水平密切相关.在高应力水平(Smax=1000 MPa),纤维开裂是主要损伤萌生模式.一旦2或3根纤维断裂后,纤维裂纹和基体裂纹开始联接并形成宏观扩展裂纹.在中等应力水平(Smax=800 MPa),基体裂纹萌生与扩展是主要损伤模式.多条基体裂纹萌生于试样外表面棱边和离外表面附近试样内部开裂的纤维基体界面处.基体裂纹均沿垂直于加载方向扩展,且大部分纤维未断裂并纤维桥接基体裂纹.在低应力水平(Smax=600 MPa),仅在C涂层和界面反应层之间和C涂层内部观察到局部界面脱粘现象.
关键词:
SiC纤维
,
钛基复合材料
,
疲劳行为
,
疲劳损伤演化
娄菊红
,
杨延清
,
罗贤
,
冯广海
,
张伟
稀有金属材料与工程
采用有限元法分析了在残余应力和外加横向载荷作用下纤维体积分数对SiC/Ti-6Al-4V复合材料横向拉伸行为的影响.通过弹簧连接纤维与基体界面的重合节点来模拟界面脱粘.结果表明,在界面结合强度一定时,界面脱粘应力(对应于应力-应变曲线上应变的跳跃)受0°方向界面径向残余应力影响较大:在界面脱粘先于基体屈服时,复合材料失效应力(对应于应力-应变曲线上的水平部分)主要取决于纤维体积分数,且体积分数越低,失效应力越高.
关键词:
钛基复合材料
,
横向性能
,
纤维体积分数
,
有限元分析
肖代红
,
袁铁锤
,
贺跃辉
材料研究学报
以Ti粉、B4C粉和SiC粉为原料,用真空热压烧结工艺制备了原位自生颗粒增强的Ti-B-Si-C系钛基复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,使用的初始粉末不同,原位自生颗粒的组成不同,复合材料的性能也有明显的差别。
关键词:
复合材料
,
钛基复合材料
,
原位自生
,
力学性能
葛英飞
,
徐九华
,
宦海祥
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160118.003
使用分离式 Hopkinson压杆(SHPB)系统,在温度293~973 K、应变率6000~10000 s-1下,对原位合成TiC颗粒和TiB晶须混合增强钛基复合材料(TMCs)的动态压缩性能进行了研究。试验结果表明：在373~573 K、673~773 K和873~973 K 范围内 TMCs 流变应力随温度的增加而显著减小；在较低温度(低于373 K)和较低应变率(6000~8000 s-1)下,TMCs呈现小幅的应变率硬化特征,而在较高温度(573 K及以上)时各应变率下TMCs均存在应变率软化特征,且温度越高材料应变率软化效应越明显。材料失效/断裂机制分析表明：应变率软化机制主要是绝热软化及其产生的绝热剪切带(ABS)中微裂纹的形成和扩展的综合作用；在较高的应变率和较大应变下 ABS中会产生微裂纹,温度较低时 TMCs 塑性不足以抑制或阻碍微裂纹的扩展,从而导致 TMCs 在宏观上迅速破坏；材料破坏时以钛合金基体塑性断裂为主,但在局部伴随部分增强相脆性断裂。
关键词:
原位合成
,
钛基复合材料
,
霍普金森压杆
,
高温高应变率变形
,
动态压缩性能
,
破坏断裂机制
王玉敏
,
张国兴
,
张旭
,
杨青
,
杨丽娜
,
杨锐
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00347
简述了近年来国内外SiC纤维增强钛基复合材料的发展进程和应用进展情况,从纤维批量化生产、复合材料界面、主要力学性能、无损检测和结构件研制与考核5个方面对该类材料的研究进展进行了回顾.在纤维批量化生产和复合材料结构件研制方面,重点介绍了中国科学院金属研究所的研究工作,并对该类复合材料未来的发展趋势进行了展望.
关键词:
钛基复合材料
,
SiC纤维
,
界面反应
,
无损检测
,
整体叶环
罗军明
,
吴小红
,
徐吉林
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160355
采用微弧氧化技术在TiCp/Ti6Al4V复合材料表面制备陶瓷膜.在NaAlO2和NaH2PO2两种溶液体系中通过添加不同添加剂NaOH、C10H12CaNa2N2O8·4H2O和Na2SiO3,研究电解液组分对陶瓷膜组织、耐蚀性和耐磨性的影响.结果表明:在NaH2PO2电解液体系中生成的膜层由金红石型和锐钛矿型TiO2相组成,而在NaAlO2体系中除了生成TiO2外,还生成了Al2TiO5和γ-Al2O3.添加NaOH可以加快微弧氧化反应速率,添加NaAlO2和Na2SiO3有利于提高膜层的硬度,NaH2PO2溶液体系中形成的膜层厚度是NaAlO2溶液体系的2～3倍.在NaAlO2和NaH2PO2电解液体系中生成的膜层,其耐腐蚀性能排序均为:Na2SiO3＞C10H12CaNa2N2O8·4H2O＞NaOH.在NaAlO2电解液体系中生成的膜层的耐磨性能排序为:Na2SiO3＞NaOH＞C10H12CaNa2N2O8·4H2O,而在NaH2PO2电解液体系中生成的膜层的耐磨性能排序为:Na2SiO3＞C10H12CaNa2N2O8·4H2O＞NaOH.TiCp/Ti6Al4V复合材料经过微弧氧化处理后,耐磨性和耐蚀性均优于基体,在NaH2PO2+Na2SiO3电解液中生成的微弧氧化膜的耐蚀性最好,耐磨性也较好,其腐蚀电流密度较钛基复合材料基体降低约2个数量级,因此综合性能最好.
关键词:
钛基复合材料
,
微弧氧化
,
电解液
,
耐蚀性
,
耐磨性
