SiC纤维增强Ti-6Al-4V复合材料的疲劳行为及损伤演化研究（英文）

来源期刊：稀有金属材料与工程2014年第9期

论文作者：冯广海 杨延清 李健 罗贤 黄斌 孙庆 吴晨 陈彦

文章页码：2049 - 2054

关键词：SiC纤维;钛基复合材料;疲劳行为;疲劳损伤演化;

摘    要：研究SiC纤维增强钛基复合材料（SiCf/Ti-6Al-4V）室温疲劳行为和损伤演化机制。疲劳试验条件:载荷控制、应力比0.1和加载频率10 Hz。采用疲劳断裂试验建立最大加载应力为600¹200 MPa内SiCf/Ti-6Al-4V的S-N曲线。采用疲劳中止试验以及SEM显微分析研究应力水平对SiCf/Ti-6Al-4V疲劳损伤演化的影响。结果表明,SiCf/Ti-6Al-4V疲劳损伤萌生模式与演化过程与应力水平密切相关。在高应力水平（Smax=1000 MPa）,纤维开裂是主要损伤萌生模式。一旦2或3根纤维断裂后,纤维裂纹和基体裂纹开始联接并形成宏观扩展裂纹。在中等应力水平（Smax=800 MPa）,基体裂纹萌生与扩展是主要损伤模式。多条基体裂纹萌生于试样外表面棱边和离外表面附近试样内部开裂的纤维基体界面处。基体裂纹均沿垂直于加载方向扩展,且大部分纤维未断裂并纤维桥接基体裂纹。在低应力水平（Smax=600 MPa）,仅在C涂层和界面反应层之间和C涂层内部观察到局部界面脱粘现象。