电铸Ni_SiC金属基复合材料的抗拉强度与微观结构(4)

　第1期

刘　磊,等:电铸Ni2SiC金属基复合材料的抗拉强度与微观结构分析　　

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与SiC颗粒有关,韧窝内有完整的颗粒.图5(b)和(a)相比,经过300℃热处理的拉伸试样断面上存在SiC微粒的断裂,基体的韧窝也较大,撕裂岭更加光滑.在图5(c)中,经过600℃热处理后断面上SiC颗

脱粘或在微粒尖角处的基体中形成空洞,产生界面裂纹.由于增强相颗粒不参加变形,韧窝形成后的长

大和聚集都比基体材料快,从而宏观上表现出脆性断裂.

未经热处理时基体及界面均存在缺陷,容易诱发产生裂纹,并且快速长大聚集,使基体Ni断裂和界面脱附发生.300℃热处理可以消除材料中的缺陷和内应力,提高了基体及其与SiC颗粒界面的结合强度,,基体韧窝增大,℃热处理后界面存,促进裂纹的过,粒特征不明显,结构疏松,只发现少量的韧窝

.

3　结　论

(1)热处理使Ni2SiC复合材料的强度先增大

随后降低,300℃热处理时提高了复合材料的强度;600℃、24h热处理则降低强度.

(2)300℃、24h热处理时Ni和SiC没有反应,600℃后的反应产物是Ni3Si的Ni31Si12,并且产生相当于SiC微粒体积8%的空洞.

(3)Ni2SiC复合材料的裂纹在SiC颗粒界面处以颗粒脱粘或断裂方式形成,随后长大聚集,直至材料断裂.参考文献:

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&SurfaceFinishersSocInc,

图5　Ni2SiC复合材料的断口形貌

Fig.5　Themicrographoffracturesurfaceof

Ni2SiCcomposites

　　Ni2SiC拉伸试样断口形成是在SiC微粒与基体的界面处萌生裂纹、形成显微空洞及其扩展聚集直至断裂的过程.在外加载荷作用下,脆性的颗粒与韧性基体变形不协调,两者之间产生较大的内应力.随着应力或应变增加,内应力更大,为松弛内应力就会产生颗粒和界面脱粘或颗粒断裂.如果微粒和基体界面结合较强,应力能够有效地从基体转移到颗粒上,当颗粒承受的应力达到断裂强度时发生断裂;如果界面结合较弱,界面应力很容易使颗粒与基体

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