颗粒尺寸对15％SiCp/2009Al复合材料断裂韧性的影响

采用粉末冶金+挤压工艺制备了含不同粒径SiC颗粒(3.5,5.0,10.0和15.0 μm)的15％SiCp/2009A1复合材料挤压棒材,利用光学显微镜(0M)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和万能试验机研究了SiC颗粒尺寸对15％SiCp/2009Al复合材料力学性能的影响.结果 表明,SiC颗粒尺寸对复合材料强度和韧性的影响效果十分显著.随着SiC颗粒从3.5 μm增大至15 μm,复合材料的强度逐渐减小,而延伸率则逐渐增大.SiC颗粒尺寸为5.0μm时,复合材料的强度和塑性最佳,抗拉强度(Rm)、屈服强度(Rp0.2)分别为582,382 MPa,延伸率(A)为10％,断裂韧性(KIG)为33.7 MPa· m1/2.SiC颗粒尺寸为3.5 μm时,复合材料的断裂以SiC颗粒周围的铝基体韧性撕裂为主,SiC颗粒尺寸超过5.0μm时,复合材料断裂方式为SiC颗粒周围的铝基体韧性撕裂和SiC颗粒脆性断裂的共同作用,由于SiC-Al界面结合较好,未发现SiC-Al界面脱粘的失效形式.