铸造SiCP6061Al复合材料的冲击拉伸性能.PDF

第 15 卷 第 4 期 复 　 合 　 材 　 料 　 学 　 报 V o l. 15　　N o. 4 1998 年　 10 月 A CTA M A T ER IA E COM PO S ITA E S IN ICA O ctob er　　1998 铸造 S iCP6061 A l 复合材料的冲击拉伸性能 尚嘉兰 ( 中国科学院力学研究所, 北京 100080) 摘　要　在两种环境温度和三种冲击加载速率下, 对搅拌铸造法制备的碳化硅颗粒增强(w t 8% ) 606 1 A l 基复合材料的冲击拉伸性能进行了试验研究。实验结果表明, 该材料的断裂应变随加载率 和环境温度的升高而下降, 模量随加载率和环境温度的升高而上升。材料的应力应变曲线呈现脆 性。 关键词　颗粒增强铝基复合材料、冲击拉伸试验、加载率和环境温度、应力应变曲线 中图分类号　TB 33 1 　　金属基复合材料 ( ) 以其高比强度、高比刚度、及较好的导电性、导热性和耐磨性等 MM C 受到材料界的瞩目。非连续增强, 尤其是颗粒增强的 又以其可进行二次压力加工和其 MM CP 它机加工而逐渐受到青睐。但随着增强粒子含量的增加, 其可加工性能大为下降, 这又大大困 扰着材料制造者。要解决MM CP 的商业化批量生产, 必须进行MM CP 铸件的挤压加工, 使其 成为可进一步加工的型材。 　　挤压法是MM CP 研制和生产中不可缺少的加工方法。对铸件进行挤压加工时材料处于复 杂的三向应力状态。由于坯件与筒壁的摩擦和坯件内外的温度差, 可能使坯件表层或中心附近 的工作压力高于材料的抗拉强度而发生开裂。可见铸坯的拉伸性能对挤压加工的成败具有不 可忽视的影响。因此, 研究这类材料的动态拉伸性能具有相当的现实意义。 　　对于MM CP 的动态拉伸性能的研究工作报导至今所见不多。为了探讨MM CP 的加工性 能, 英国 大学的 研究组和法国 的 领导 R ead in g B rad D o dd EN SAM J ean L u c LA TA ILLA D E 的 Im p act 组等, 曾对粉末冶金制备并经热轧的SiCP 2 124 A l 和 SiCP 8090 A l 两种材料进行 了冲击拉伸试验[ 1, 2 ] 。材料中粒子含量20 % ( 17. 8 % ) , 粒径为3、13和37 三种。其应力 w t vo l m 、应变 和温度 之间满足 本构方程。 ( ) 为幂级数关系。在250 ℃附近存在 T John son Cook 一个临界点 。当 时, 材料的弹性极限 和强度极限 随温度上升而迅速下降; 当 T T T e b T T 时, e 和 b 随 T 的上升而上升。 [3 ] 2 3 - 1 　　国内曾有饶世国等 对 12板材进行四组冲击拉伸试验, = 10 ～ 10 ; 上海交