超声C扫描系统在颗粒增强型金属基复合材料无损检测中的应用.pdfVIP

第 17 卷第 3 期 2003 年 06 月 华 东 船 舶 工 业 学 院 学 报（自然科学版） JournaI of East China ShipbuiIding Institute（NaturaI Science Edition） Vo1. 17 No. 3 Jun. 2003 文章编号：1006 1088（2003）03 0066 04 超声 C 扫描系统在颗粒增强型金属基复合材料 无损检测中的应用 魏 勤，尤建飞 （华东船舶工业学院 数理系，江苏 镇江 212003） 摘 要：颗粒增强型金属基复合材料是一种具有优越性能的复合材料。由于工艺上的原因，复合材料 内部存在着缺陷，严重影响着材料的机械性能和物理性能，因此在应用时必须对它进行无损检测。本文 应用超声 C 扫描系统对颗粒增强型金属基复合材料进行无损检测，提供了一种能够显示复合材料内部 缺陷横截面图的无损检测方法。可以根据所得到的图形确定材料中缺陷的尺寸和形状，并根据缺陷形 状，判定缺陷的性质，同时也为进一步改进制造工艺提供了依据。 关键词：颗粒增强型金属基复合材料；超声 C 扫描系统；无损检测 中图分类号：TBS1 + 7 文献标识码：A Application of Ultrasonic C-scanning System in Nondestructive Testing of Particulate Reinforced Metal Matrix Composites WEI Oin，YOU Jian-fei （Dept. of Mathematics and physics，East China ShipbuiIding Institute，Zhenjiang Jiangsu 212003，China） Abstract：ParticuIate reinforced metaI matrix wiII be wideIy appIied before Iong because of its exceIIent prop- erties and Iow production cost. But there are defects in the composites. So nondestructive testing must do when appIying. AppIying uItrasonic C-scanning system in nondestructive testing particuIate reinforced metaI metrix composites，the size and shape of defect are got. According to size and shape of the defect，the method intro- duced by this paper can deduce essence of the defect. FinaIIy，two workpieces of SiCp / AI composites are tested. The experimentaI resuIts are given. Key words：particuIate reinforced metaI matrix composites；uItrasonic C-scanning system；nondestructive tes- ting 0 引 言 颗粒增强型金属基复合材料是一种具有高强度、高刚度、高弹性模量、高耐磨性、各向同性等综合性 能优越的复合材料。虽然纤维强化的金属基复合材料在很多方面性能比颗粒强化的复合材料优越，但 收稿日期：2002 09 27 基金项目：院青年教师基金项目（院编 2000S04） 作者简介：魏 勤（1973 ），男，江苏镇江人，华东船舶工业学院讲师。 其价格昂贵，各向异性大，微观组织不均匀，纤维与纤维反应接触带大等缺点，而颗粒增强型铝基复合材 料具有成本低廉，各向异性小，容易成形，可用常规技术加工和机械加工等优点，而且增强粒子成本低 廉，来源广泛。此类材料与普通铝合金一样可重熔铸造成形，获得各种尺寸且形状复杂的复合材料铸 件。增强粒子通常有 SiC、AI 2 0 3 和 B 4 C 等。颗粒增强型金属基复合材料是航空、汽车及其它民用工业 中的理想材料，有着广泛的应用前景［l］。然而由于制造工艺不完善导致材料中产生缺陷（比如孔洞、增 强粒子分布不均匀等）。在使用这些元件时，如果内部的缺陷被发展，材料的强度和刚度等力学性能就 会受到严重的影响。因此在使用时必须对颗粒增强型金属基复合材料进行无损检测，一方面在产品使 用中进行检测对消灭灾害性事故起着