復(fù)合材料中金屬基體合金熱加工分析顯微鏡
DRMMCs強(qiáng)化機(jī)制分類
如果將復(fù)合材料彈性模量提高也視為廣義的強(qiáng)化現(xiàn)象,則按
照增強(qiáng)體在金屬基體中所發(fā)揮的全部效應(yīng),可把所有DRMMCs強(qiáng)化
因素歸納為兩類:物理強(qiáng)化機(jī)制和力學(xué)強(qiáng)化機(jī)制。
由于增強(qiáng)體加入而造成金屬基體產(chǎn)生的附加物理冶金學(xué)強(qiáng)化
效應(yīng)為物理強(qiáng)化機(jī)制(physical strengthening mechanisms)。
各種物理冶金學(xué)現(xiàn)象,如位錯(cuò)密度升高、析出相形態(tài)改變、
晶粒細(xì)化、織構(gòu)變化以及陶瓷/金屬(M/C)界面的物理效應(yīng)等,
均可用物理冶金學(xué)理論進(jìn)行處理。
復(fù)合材料中金屬基體的強(qiáng)化程度往往比單一合金高得多。研
究指出,這種強(qiáng)化效應(yīng)源于基體與增強(qiáng)體間的熱膨脹系數(shù)差異。
效夾雜物理論,利用位錯(cuò)沖孔模型估算的位錯(cuò)密度;Nakamura和S
uresh等用FEM方法得到的結(jié)果,均指出基體中位錯(cuò)密度隨Aa(即線
膨脹系數(shù)差)的增大而升高,但未見與實(shí)驗(yàn)觀察相一致的定量研究
結(jié)果。雖然線膨脹系數(shù)差造成溫度變化時(shí)(如熱成型、熱加工、熱
處理)基體的整體或局部發(fā)生了塑性變形,產(chǎn)生可觀的熱變形位錯(cuò)
和相間殘余應(yīng)力,但這些仍未包括物理強(qiáng)化機(jī)制的全部——未考
慮復(fù)合材料內(nèi)的M/C界面對基體金屬位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的影響(或界面對基
體塑性變形的約束)。M/C界面除對基體金屬中的位錯(cuò)分布產(chǎn)生影
響外,還對基體中位錯(cuò)的初始運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生作用。另外,基體中時(shí)效
析出相的形態(tài)也受到不同界面(離界面距離、界面幾何和化學(xué))的
影響。許多研究者對DRMMCs的時(shí)效行為進(jìn)行了仔細(xì)研究,得到一
個(gè)共同的結(jié)論:以可時(shí)效硬化鋁合金為基體的DRMMCs,其時(shí)效峰
值出現(xiàn)的時(shí)間比單一合金大大縮短。
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