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SiC维纤增强钛基复合材料的疲劳裂纹扩展速率
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国家自然科学基金(51071122);凝固技术国家重点实验室自主课题(KP200906);高等学校学科创新引智计划 (B08040)


Fatigue Crack Growth Rate in SiC Fiber Reinforced Titanium Matrix Composites
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    摘要:

    用箔-纤维-箔法制备SiC纤维增强Ti-6Al-4V复合材料,研究复合材料在加载频率f=10 Hz、应力比R=0.1、最大应力σmax=300 MPa条件下的疲劳裂纹扩展速率 (da/dN),并采用扫描电子显微镜对疲劳破坏断口进行观察和分析。结果显示,在该加载条件下,复合材料第Ⅱ阶段疲劳裂纹扩展速率符合高斯函数。断口观察表明,复合材料的基体在裂纹稳态扩展区出现明显的疲劳条带,复合材料的疲劳损伤可以分为纤维断裂、基体开裂和纤维/基体界面脱粘等多种形式

    Abstract:

    SiC fiber reinforced Ti-6Al-4V composites (TMCs) was prepared by the foil-fiber-foil method. The fatigue crack growth rate of the TMCs was investigated under the condition of f=10 Hz, R=0.1 and σmax =300 MPa, and the fracture surface of TMCs was observed by scanning electron microscopy (SEM). Results show that the crack growth rate at the stage Ⅱ of crack propagation is well consistent with Gaussian function. SEM observation indicates that distinct fatigue striations exist in the stable propagation area of the fatigue crack of the Ti-6Al-4V matrix. The failure modes of TMCs include fiber breakage, matrix cracking, fiber/matrix interfacial debonding, et al under the loading condition

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    引证文献
引用本文

王海丽,杨延清,冯广海,罗 贤,张荣军,刘 斌. SiC维纤增强钛基复合材料的疲劳裂纹扩展速率[J].稀有金属材料与工程,2012,41(4):635~639.[Wang Haili, Yang Yanqing, Feng Guangha, Luo Xian, Zhang Rongjun, Liu Bin. Fatigue Crack Growth Rate in SiC Fiber Reinforced Titanium Matrix Composites[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2012,41(4):635~639.]
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  • 收稿日期:2011-04-08
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