论文部分内容阅读
本文采用了真空热压烧结炉制备出了Fe-Al层状复合材料和NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料,并根据之前的研究和Ti/Al3Ti的制备工艺,对制各工艺参数进行了优化。通过OM、SEM、XRD、EDS等手段对两种不同的材料进行微结构表征。其结果显示,NiTi纤维的引入去掉了原有的中心线,但是微结构变得更为复杂,有多个反应层,例如,Fe-Al反应层、共析层,金属间化合物层以及纤维反应层,主要的相有Fe2Al5、Al3Ti、Al3Ni、NiTi、Al3Ni2、304-SS不锈钢等。利用排水法进行了密度测量,并对两种不同的材料进行了对比,有NiTi纤维的引入后,密度确实有所增加,但是只增加了2%。利用显微硬度计、万能试验机和Q800DMA动态机械热分析仪对两种不同材料的力学性能、阻尼性能进行了测试。两种材料的显微硬度值都呈现一定的周期性。相比于Fe-Al层状复合材料,NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的力学性能和阻尼性能都有所提高,拉伸强度提高了28.0%。应变率为0.001/s时Fe-Al层状复合材料的最大抗压强度和失效应变分别为518.83MPa和9.06%,NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的最大抗压强度和失效应变分别为623.92MPa和9.18%,增强了20.0%。应变率为0.01/s时,Fe-Al层状复合材料的最大抗压强度和失效应变分别为539.15MPa和11.14%,NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的最大抗压强度和失效应变分别为642.82MPa和8.24%,增强了19.2%。应变率为0.1/s时,Fe-Al层状复合材料的最大抗压强度和失效应变分别为551.62MPa和7.27%,NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的最大抗压强度和失效应变分别为652.62MPa和8.36%,增强了18.3%。在施加压力方向为平行纤维方向时,NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的最大抗压强度和失效应变分别为737.5MPa和5.41%,Fe-Al复合材料最大抗压强度和失效应变分别为558.3MPa和6.12%,最大抗压强度增加了21.0%。NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的最大载荷923.8N,Fe-Al层状复合材料的最大载荷674.8N,三点弯曲中最大载荷有所提高,但是抗弯强度却下降了。阻尼因子增加了一倍之多。另外,对NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的拉伸断口行了分析,结果表明,304-SS层具有明显的韧性断裂,Fe-Al反应层中显示出了河流花样,显示为解理断裂,NiTi纤维反应层显示出明显的脆性断裂,出现了晶间断裂和穿晶断裂。