连续SiC纤维增强钛基复合材料横向强度分析

稀有金属, 2013, 37(3): 372-377. doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2013.03.006

连续SiC纤维增强钛基复合材料横向强度分析

赵冰 ^1, , 姜波 ^2, , 高志勇 ^3, , 侯红亮 ^4, , 廖金华 ^5, , 曲海涛 ^6,

1.中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所,北京100024

2.中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所,北京100024

3.空军驻华北地区军事代表室,北京100086

4.中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所,北京100024

5.中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所,北京100024

6.北京科技大学材料学院,北京100083

基金项目: 中国航空工业集团公司航空基金(HKJB008414)

关键词：钛基复合材料 , 箔-纤维-箔方法 , 界面脱粘强度 , 横向拉伸强度

Transverse Strength Analysis of Continuous SiC Fiber Reinforced Titanium Matrix Composites

连续SiC纤维增强钛基复合材料(SiCf/Ti)具有良好的综合性能,但其横向性能低于钛合金基体,为了准确地预测SiCf/Ti复合材料的横向强度,提出一种基于界面脱粘强度的计算模型.采用SiCf/Ti复合材料十字拉伸试件来测试复合材料的纤维/基体界面脱粘强度,并分析了热处理工艺对界面脱粘强度影响规律,以及不同纤维之间界面脱粘强度的差别.复合材料横向拉伸试件采用箔-纤维-箔方法制备,每个试件的纤维层数为10层,纤维百分数为30％左右.在不同温度条件下测试复合材料的横向拉伸强度,拉伸温度分别为室温、300,400,550℃,通过对比实验结果和模型预测结果,模型预测的结果与实验结果的误差不超过5％.

参考文献

[1]	Vassel A .Continuous fibre reinforced titanium and aluminium composites: a comparison[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,1999(2):305-313.
[2]	郭拉凤,原梅妮,梁敏洁.钛及钛合金线材轧制工艺研究[J].稀有金属,2011(02):196-201.
[3]	Ward-Close CM;Robertson JG;Godfrey SP;Murgatroyde DP;Chandrasekaran L .Advances in the fabrication of titanium metal matrix composite[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,1999(2):314-318.
[4]	Christoph Leyens;Frank Kocian;Joachim Hausmann;Wolfgang A. Kaysser .Materials and design concepts for high performance compressor components[J].Aerospace science and technology,2003(3):201-210.
[5]	Carrere N.;Valle R.;Bretheau T.;Chaboche JL. .Multiscale analysis of the transverse properties of Ti-based matrix composites reinforced by SiC fibres: from the grain scale to the macroscopic scale[J].International Journal of Plasticity,2004(4-5):783-810.
[6]	H.E.Deve .Effect of fiber spatial arrangement on the transverse strength of titanium matrix composites[J].Metallurgical and Materials Transactions, A. Physical Metallurgy and Materials Science,1999(9):2513-2522.
[7]	Du ZZ.;Zok FW. .Limit stress conditions for weakly bonded fiber composites subject to transverse biaxial tensile loading[J].International Journal of Solids and Structures,1998(21):2821-2842.
[8]	Z.-Z. Du;R.M. McMeeking;S. Schmauder .Transverse yielding and matrix flow past the fibers in metal matrix composites[J].Mechanics of materials,1995(2):159-167.
[9]	Bednarcyk BA.;Arnold SM. .Transverse tensile and creep modeling of continuously reinforced titanium composites with local debonding[J].International Journal of Solids and Structures,2002(7):1987-2017.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网