挤压态SiCw1050A复合材料的强度预测

　　挤压态SiCwA050A复合材料的强度预测张文龙、王淑娟2，王德尊3（1.上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200030；2.沈阳金杯客车制造有限公司M/冲压车间辽宁沈阳110036；3.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001了测定和分析，并采用混合法则对挤压态SiCw/1050A复合材料的强度进行了预测。结果表明挤压导致复合材料中组织参数发生变化（包括晶须和基体），进而影响复合材料的性能。用修正的混合定律预测挤压态SiCw/1050A复合材料纵向强度时必须增大表征基体贡献的系数到6左右才能得到满意的结果表明基体强度是影响SiCw/1050A复合材料强度的一个重要因素。

　　关键固SiCw/1050A复合材料热挤压组织：性能）由于具有高的比强度、比刚度等一系列优异性能，在航天航空工业、汽车工业、体育产业等领域中呈现出良好的应用前景八非连续增强金属基复合材料以其相对较低的成本以及可用传统加工工艺二次加工等优点受到了更大的关注。

　　SiCw/Al复合材料是一种非连续增强金属基复合材料热挤压是其重要的成形手段之一p，8.热挤压成形期间晶须将发生转动和折断并最终影响复合材料的性能。因此雁据晶须的状态来预测挤压成形的复合材料零件的性能对于复合材料零件的设计具有重要意义。

　　对SiCw/Al复合材料强度预测普遍使用混合法则，且对铸态SiCw/Al复合材料的强度预测较准确，而对挤压态SiCw/Al复合材料的强度预测尚未见报道。笔者将混合法则用于预测挤压态SiCw/Al复合材料的强度预测并通过合理地选择基体的状态参数取得了较好的预测效果。

　　基金项目国家自然科学基金资助项目（50071031面的研究。

　　1试验用材料和方法试验所用材料为挤压铸造法制备的S-C//1050A（L3）复合材料。晶须体积分数为15%，长径比为20.显微组织观察采用日立S-570扫描电子显微镜（SEM），挤压试验在4MN油压机上进行。挤压温度分为520、550和580：挤压比分为9：1、18：1和25：1.拉伸试验在Instron-1886型万能电子拉伸机上进行拉伸速率为0.5mm/Cin.材料中晶须取向是用SEM显微组织照片在Magiscan-2A型图像分析仪上测走的晶须取向的方向为挤压方向海种试样测200根晶须以上。

　　晶须长度和长径比的测量方法：将待测样放入稀盐酸中将铝基体溶解，用蒸馏水稀释和清洗并滤取其中的晶须，然后用有机溶剂分散并均匀地沉积到磨光的金属片上摄取晶须的SEM照片。用Magican-2A型图像分析仪测走照片上的晶须长度和长径比，每种试样至少测200根晶须。

　　2试验结果和讨论2.1挤压态复合材料中的取向因子和长径比2.1.1挤压比对SiCA050A中晶须状态的影响挤压比的不同导致复合材料挤压期间变形程度的不同从而影响挤压态复合材料中晶须的状态。为挤压比分为9：1、18：1和25：1条件下550：挤压后SiCA050A复合材料中晶须的形貌。为相应的晶须取向分布直方图。可见挤压比越大晶须沿挤压方向的走向排列程度和折断程度越大。为了走量地表示晶须取向的变化这里引用取向因子。InternationalMaterialsReviews.黄泽文。金属基复合材料的大规模生产和商品化发展。材料导报，1996，增刊：18-25.张文龙，闫家超顾明元。挤压铸造SiCw/1050A复合材料的冷轧。轻合金加工技术，2000，28（6）：37-40.张文龙，蔡柳春，彭华新，等。SiCw/6061Al复合材料热挤压杯及管材的组织和性能。复合材料学报，1999，张文龙，王红，王德尊。热挤压变形对SiCw/6A02复合材料中晶须状态的影响。轻合金加工技术，2001，赵恂，扬盛良，扬德明。SiCw/Al复合材料的力学性能。复合材料学报。1997，14（3）：15-19.