Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của các hạt SiC đến sự lan truyền vết nứt mỏi trong hợp kim Al-Fe-V-Si đã đông đặc nhanh
Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science - Tập 25 - Trang 2453-2460 - 1994
Tóm tắt
Các tính chất lan truyền vết nứt mỏi của một hợp kim nhôm được đông đặc nhanh được so sánh với các tính chất của một vật liệu Composit kim loại ma trận (MMC) làm từ cùng loại hợp kim gốc với bổ sung 11,5% thể tích hạt SiC. Vật liệu gốc có nhiệt độ cao, hợp kim 8009 do Allied-Signal, Inc. (Morristown, NJ) sản xuất, được đông đặc và chế biến bằng các kỹ thuật công nghệ bột; các kỹ thuật này tạo ra một cấu trúc vi mô không cân bằng, hạt mịn. Một sự so sánh trực tiếp giữa các tính chất lan truyền vết nứt mỏi của các vật liệu được tăng cường và không được tăng cường là có thể, vì hợp kim 8009 không yêu cầu xử lý nhiệt hậu kỳ. Do đó, sự so sánh này phản ánh ảnh hưởng của các hạt SiC chứ không phải sự khác biệt trong cấu trúc vi mô có thể phát sinh trong quá trình chế biến và lão hóa. Dữ liệu thí nghiệm cho thấy vật liệu được gia cố bằng SiC có các tính chất lan truyền vết nứt mỏi vượt trội hơn một cách khiêm tốn: tốc độ phát triển vết nứt chậm hơn cho một ΔK cho trước, ở các tốc độ phát triển vết nứt gần ngưỡng. Ngay cả khi dữ liệu được hiệu chỉnh cho việc đóng vết nứt bằng cách sử dụng hệ số cường độ ứng suất hiệu quả, ΔKeff, vật liệu composit thể hiện tốc độ lan truyền vết nứt thấp hơn so với hợp kim ma trận không được gia cố. Bằng chứng vi mô cho thấy bề mặt gãy thô ráp hơn và một đường đi vết nứt quanh co hơn trong vật liệu composit so với trong hợp kim gốc. Có thể lập luận rằng các tốc độ phát triển vết nứt thấp hơn và hệ số cường độ ứng suất ngưỡng nội tại cao hơn được quan sát trong vật liệu composit liên quan đến việc lệch vết nứt quanh các hạt SiC.
Từ khóa
#hợp kim nhôm #lan truyền vết nứt mỏi #tăng cường SiC #công nghệ bột #cấu trúc vi môTài liệu tham khảo
J. Wadsworth and F.H. Froes:J. Met., 1988, vol. 41 (5), pp. 12–19.
M.E. Fine: inDispersion Strengthened Aluminum Alloys, Y.-W.Kim and W.M. Griffith, eds., TMS-AIME, Warrendale, PA,1988, pp. 103–21.
F.H. Froes, Y.-W. Kim, and F. Hehmann:J. Met., 1987, vol. 39(8), pp. 14–21.
Y.-W. Kim: inDispersion Strengthened Aluminum Alloys, Y.-W. Kim and W.M. Griffith, eds., TMS-AIME, Warrendale, PA, 1988, pp. 157–80.
G.T. Gray III, A.W. Thompson, and J.C. Williams: inFatigue Crack Growth Threshold Concepts, D.L. Davidson and S. Suresh, eds., TMS-AIME, Warrendale, PA, 1984,pp. 131–43.
P.E. Bretz, J.I. Petit, and A.K. Vasudévan: inFatigue Crack Growth Threshold Concepts, D.L. Davidson and S. Suresh, eds.,TMS-AIME, Warrendale, PA, 1984, pp. 163–83.
K. Minakawa, G. Levan, and A.J. McEvily:Metall. Trans. A, 1986, vol. 17A, pp. 1787–95.
K.V. Jata and J.A. Walsh: inLow Density, High Temperature Powder Metallurgy Alloys, W.E. Frazier, M.J. Koczak, and P.W. Lee, eds., TMS, Warrendale, PA, 1991, pp. 225–40.
W.A. Logsdon and P.K. Liaw:Eng. Fract. Mech., 1986, vol. 24, pp. 737–51.
S.V. Nair, J.K. Tien, and R.C. Bates:Int. Metall. Rev., 1985, vol. 30, pp. 275–90.
D.F. Hasson, S.M. Hoover, and C.R. Crowe:J. Mater. Sci., 1985, 20, pp. 4147–54.
D.L. McDanels:Metall. Trans. A, 1985, vol. 16A, pp. 1105–15.
J.K. Shang, W. Yu, and R.O. Ritchie:Mater. Sci. Eng. A, 1988, vol. 102A, pp. 181–92.
D.L. Davidson:Metall. Trans. A, 1991, vol. 22A, pp. 97–112.
T. Christman and S. Suresh:Mater. Sci. Eng. A, 1988, vol. 102, pp. 211–16.
J.K. Shang and R.O. Ritchie:Metall. Trans. A, 1989, vol. 20A, pp. 897–908.
S. Kumai, K. Yoshida, Y. Higo, and S. Nunomura:Int. J. Fatigue, 1992, vol. 14, pp. 105–12.
J.K. Shang and R.O. Ritchie:Acta. Metall., 1989, vol. 37 (8), pp. 2267–78.
D.M. Knowles and J.E. King:Acta Metall. Mater., 1991, vol. 39, pp. 793–806.
Y. Sugimura and S. Suresh:Metall. Trans. A, 1992, vol. 23A, pp. 2231–42.
R.O. Ritchie and W. Yu: inSmall Fatigue Cracks, R.O. Ritchie and J. Lankford, eds., TMS-AIME, Warrendale, PA, 1988, pp. 167–89.
J.J. Lewandowski, C. Liu, and W.H. Hunt: inPowder Metallurgy Composites, M. Kumar, K. Vedula, and A.M. Ritter,eds.,TMS-AIME, Warrendale, PA, 1987, pp. 117–37.
T. Christman and S. Suresh:Acta Metall., 1988, vol. 36, pp. 1691–1704.
M.S. Zedalis, J.D. Bryant, P.S. Gilman, and S.K. Das:J. Met., 1991, vol. 40(5), pp. 29–31.
V. Radmilovic, G. Thomas, and S.K. Das:Mater. Sci. Eng. A, 1991, vol. 132, pp. 171–79.
D.J. Skinner: inDispersion Strengthened Aluminum Alloys, Y.-W. Kim and W.M. Griffith, eds., TMS, Warrendale, PA,1988, pp. 181–97.
M.S Zedalis, P.S. Gilman, and S.K. Das: inHigh Performance Composites for the 1990s, S.K. Das, C.P. Ballard, and F. Marikar, eds., TMS, Warrendale, PA, 1991, pp. 61–81.
ASTM Standard E647-88a, 1989, vol. 3.01, pp. 646–66.
A. Saxena and S.J. Hudak, :Int. J. Fracture, 1978, vol. 14 (5), pp. 453–67.
J.E. Allison, R.C. Ku, and M.A. Pompetzki: inMechanics of Fatigue Crack Closure, ASTM STP 982, J.C. Newman and W. Elber, eds., ASTM, Philadelphia, PA, 1988, pp. 171–85.
J.R. Rice: inFatigue Crack Propagation, ASTM STP 415, ASTM, Philadelphia, PA, 1967, pp. 247–309.
S. Suresh:Metall. Trans. A, 1983, vol. 14A, pp. 2375–85.
S. Suresh:Metall. Trans. A, 1985, vol. 16A, pp. 249–60.
M. Levin and B. Karlsson:Mater. Sci. Technol., 1991, vol. 7, pp. 596–607.