A1203p/40Cr复合材料的热震失效机理

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作   者：

陈世敏;  卢德宏;  贺小刚;  李祖来;  蒋业华; 

作者机构：

昆明理工大学材料科学与工程学院; 

关键词：

氧化;  40Cr;  热震;  裂纹;  失效机理;  金属基复合材料;  A1203p; 

期刊名称：

西安交通大学学报

基金项目：

基于合金元素活化预制坯的Al2O3p/钢复合材料的挤压铸造和界面研究
WCp/钢基表层复合材料的组织控制及热疲劳特性研究

i s s n：

0253-987X

年卷期：

2013 年 47 卷 005 期

页   码：

110-114,130

摘   要：

采用挤压铸造法制备了Al2O3p/40Cr表层复合材料,研究了复合材料在热震过程中裂纹萌生和扩展的机理.复合层厚度为5mm,Al2O3颗粒体积分数为56%;热震试验采用650oC保温5min、20℃水冷,反复循环.结果表明,在弱机械结合情况下,由于空气中的氧气和铁生成的氧化物与基体在热膨胀系数和弹性性能上不匹配,裂纹首先在氧化层中萌生,随着氧化层厚度增加,会加速裂纹的生长;从各个方向生长的裂纹相遇时会搭接在一起,形成比较大的宏观裂纹.此机理与WC等其他颗粒增强复合材料的热震失效机理有着显著差异.热震15次后,试验材料在复合层和基材的宏观界面出现大裂纹.