温度和应变率对原位合成钛基复合材料动态压缩性能及破坏机制的影响

来源期刊：复合材料学报2016年第10期

论文作者：葛英飞 徐九华 宦海祥

文章页码：2277 - 2289

关键词：原位合成;钛基复合材料;霍普金森压杆;高温高应变率变形;动态压缩性能;破坏断裂机制;

摘    要：使用分离式Hopkinson压杆（SHPB）系统,在温度293⁹73K、应变率6 000¹0 000s-1下,对原位合成TiC颗粒和TiB晶须混合增强钛基复合材料（TMCs）的动态压缩性能进行了研究。试验结果表明:在373⁵73K、673⁷73K和873⁹73K范围内TMCs流变应力随温度的增加而显著减小;在较低温度（低于373K）和较低应变率（6 000⁸ 000s-1）下,TMCs呈现小幅的应变率硬化特征,而在较高温度（573K及以上）时各应变率下TMCs均存在应变率软化特征,且温度越高材料应变率软化效应越明显。材料失效/断裂机制分析表明:应变率软化机制主要是绝热软化及其产生的绝热剪切带（ABS）中微裂纹的形成和扩展的综合作用;在较高的应变率和较大应变下ABS中会产生微裂纹,温度较低时TMCs塑性不足以抑制或阻碍微裂纹的扩展,从而导致TMCs在宏观上迅速破坏;材料破坏时以钛合金基体塑性断裂为主,但在局部伴随部分增强相脆性断裂。