輕量化是如今汽車制造發(fā)展的必然趨勢(shì),但車身輕量化的同時(shí)卻往往會(huì)導(dǎo)致車身結(jié)構(gòu)剛度的降低,所以開發(fā)新型低密度高彈性模量的金屬基復(fù)合材料(Fe-TiB₂)成為了車身輕量化的重要課題之一。基于共晶凝固制備工藝所形成的Fe-TiB₂復(fù)合材料具有超高的界面強(qiáng)度,克服了粉末冶金等方法在該方面的不足,因而近年來越來越受到廣泛關(guān)注。同時(shí),該種方法制備工藝簡(jiǎn)單、制備成本低廉,能應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),并且在同等條件下,共晶凝固制備出的金屬基復(fù)合材料具有較強(qiáng)的界面強(qiáng)度,有望提升材料的韌性及其抗疲勞裂紋擴(kuò)展性能。本文基于原位SEM技術(shù)對(duì)兩種不同TiB₂含量(vol:9%和13%)鐵基復(fù)合材料(Fe-TiB₂)的疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理及其性能展開了深入研究。研究表明,由于TiB₂與基體之間具有較高的界面強(qiáng)度,在裂紋尖端逐步靠近加強(qiáng)相TiB₂時(shí),其擴(kuò)展速率會(huì)有明顯下降,且產(chǎn)生較多分支以及曲折擴(kuò)展路徑,能有效提升其抗疲勞裂紋擴(kuò)展性能。此外,在疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)中,Fe-TiB₂

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 金屬基復(fù)合材料簡(jiǎn)述
    1.3 共晶凝固鐵基復(fù)合材料(Fe-TiB₂)研究現(xiàn)狀
    1.4 疲勞裂紋擴(kuò)展理論基礎(chǔ)
        1.4.1 裂紋分類
        1.4.2 線彈性斷裂力學(xué)基礎(chǔ)
        1.4.3 彈塑性斷裂力學(xué)基礎(chǔ)
        1.4.4 疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律
    1.5 主要存在問題及本文研究的主要內(nèi)容
        1.5.1 主要存在問題
        1.5.2 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 共晶凝固鐵基復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能評(píng)價(jià)
    2.1 引言
    2.2 TiB₂ 顆粒增強(qiáng)相金屬基復(fù)合材料原位制備方法簡(jiǎn)介
        2.2.1 自蔓延高溫合成法
        2.2.2 放熱彌散法
        2.2.3 反應(yīng)熱壓法
        2.2.4 接觸反應(yīng)法
        2.2.5 機(jī)械合金化法
        2.2.6 混合鹽反應(yīng)法
    2.3 本研究中鐵基復(fù)合材料(Fe-TiB₂)的制備及后處理
        2.3.1 材料制備
        2.3.2 材料后處理
    2.4 鐵基復(fù)合材料(Fe-TiB₂)微觀形貌及力學(xué)性能
        2.4.1 微觀形貌
        2.4.2 力學(xué)性能
    2.5 本章小節(jié)
第3章 共晶凝固金屬基復(fù)合材料(Fe-TiB₂)的疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理研究
    3.1 引言
    3.2 Fe-TiB₂(vol:9%)原位疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.3 EBSD試驗(yàn)表征
        3.3.1 EBSD(電子背散射衍射技術(shù))簡(jiǎn)介
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.4 DIC試驗(yàn)表征
        3.4.1 DIC簡(jiǎn)介
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.4.4 DIC實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 加強(qiáng)相含量對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展性能影響研究
    4.1 引言
    4.2 原位疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
    4.3 數(shù)據(jù)結(jié)果及分析
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.2 分析討論
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3978972