TiCpZA43复合材料的热膨胀行为研究.pdfVIP

TiC,/ZA43复合材料的热膨胀行为研究 TiCp/ZA43复合材料的热膨胀行为研究 StudyofThermalExpansionBehavior ofTiCParticulateReinforcedZA43MatrixComposite 谢贤清，，张 荻，，蔡建国’，刘金水2 (1上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室，上海200030; 2湖南大学机械与汽车工程学院，长沙410082) XIEXian-ging,ZHANGDO,CAI)ion-guo,LIUJin-shui (1StateKeyLaboratoryforMMCs,ShanghailiaotongUniversity,Shanghai200030,China; 2CollegeofMechanicalAutomotiveEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China) 摘要:采用XD法与搅拌铸造法相结合的工艺制备了TiC,/ZA43复合材料，研究了TiC,/ZA43复合材料的微观组 织.侧定了TiCp/ZA43复合材料50-2,50C间的热膨胀系数值，并运用理论模型对该温度区间的热膨胀系数进行了 计算，分析了热膨胀性能的影响因素。结果表明.TiC颗粒增强相的加人使ZA43合金的微观组织和热膨胀性能显著 改善。运用Kerner模型和Turner模型对TiC,/ZA43复合材料的热膨胀系数的计算值与实侧值能很好地吻合。研究 发现TiC,/ZA43复合材料的界面热应力随温度的升高而显著地增加 但随TiC颗粒含量的增加只稍有增长。应力状 态引起热膨胀系数的变化随温度的不同而不同 关艘词:热膨胀性能;TiCp/ZA43复合材料;理论模型;热应力 中图分类号:TG115-211 文献标识码:A 文章编号 1001-4381(2001)08-0003-04 Abstract:TiC,/ZA43compositewasfabricatedbyXDandstirring-castingtechniques.Themi crostructurewasinvestigated,andthecoefficientofthermalexpansion(CTE)ofTiC,/ZA43com- positewasmeasuredintherangeof50一250Cwithadilatometer.Theoreticalmodelswereem- ployedtocalculatetheCTEofTiC,/ZA43inthesametemperaturerange.Theinfluencefactorson thermalexpansionpropertywereanalyzed.ItisshownthatTiCparticlescanimprovemicrostruc- tureandthermalexpansionpropertyofZA43alloy,andtheCTEofthecompositesdecreaseswith theincreaseofparticlevolumefraction.ThetheoreticallycalculatedCTEsareveryclosetotheex perimentalvalues.InterfacialthermalstressofTiC,/ZA43increasesrapidlywithtemperatureand slightlywithTiCparticlescontentincreasing.TheinfluenceofthermalstressonCTEsdependson temperaturerange. Keywords;thermalexpansionproperty;TiCp/ZA43composites;theoreticalmodel;thermalstress 新型铸造锌合金以其优良的铸造性能、力学性能 其在工业中的应用及性能的进一步完善提供理论依 以及价廉、丰富的原材料和简便的熔铸工艺引起了材 据 。 料工作者的广泛重视。同时TiC