W纤维直径对锆基非晶复合材料压缩力学性能的影响

doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00230

金属学报

2013, Vol. 49

Issue (10): 1191-1200 DOI: 10.3724/SP.J.1037.2013.00230

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W纤维直径对锆基非晶复合材料压缩力学性能的影响

张波^1,2)，付华萌²⁾，朱正旺²⁾,张海峰²⁾,董闯¹⁾,胡壮麒²⁾

1)大连理工大学材料科学与工程学院, 大连 116024
2)中国科学院金属研究所, 沈阳 110016

EFFECT OF W FIBER DIAMETER ON THE COMPRESSIVE MECHANICAL PROPERTIES OF THE Zr-BASED METALLIC GLASS COMPOSITES

ZHANG Bo^1,2), FU Huameng²⁾, ZHU Zhengwang²⁾, ZHANG Haifeng²⁾,DONG Chuang¹⁾,HU Zhuangqi²⁾

1) College of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024

2) Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016

引用本文:

张波,付华萌,朱正旺,张海峰,董闯,胡壮麒. W纤维直径对锆基非晶复合材料压缩力学性能的影响[J]. 金属学报, 2013, 49(10): 1191-1200.
ZHANG Bo, FU Huameng, ZHU Zhengwang, ZHANG Haifeng, DONG Chuang, HU Zhuangqi. EFFECT OF W FIBER DIAMETER ON THE COMPRESSIVE MECHANICAL PROPERTIES OF THE Zr-BASED METALLIC GLASS COMPOSITES[J]. Acta Metall Sin, 2013, 49(10): 1191-1200.

全文: PDF(3565 KB)

摘要:

通过渗流铸造法制备了含不同直径W纤维增强体的锆基非晶复合材料,其中W纤维的直径分别为1000, 700, 500和200μm.以此为基础系统研究了W纤维直径对复合材料的准静态和动态压缩力学性能的影响.结果表明, 随纤维直径的减小, 纤维强度增大, 复合材料的面体率增大,非晶基体的小尺寸效应增强, 导致复合材料的静态压缩性能提高. 而动态压缩载荷下,相同子弹发射压力下, 随纤维直径的变化,复合材料所获得的应变速率也随之发生改变. 纤维直径为500μm时,复合材料的动态抗压强度最大, 复合材料的应变速率敏感指数也最大.

关键词 ： W纤维, 非晶复合材料, 剪切带, 应变速率, 界面

Abstract：

The Zr-based metallic glass composite containing four kinds of W fibers with different diameters are prepared by infiltration casting method. The diameters of the W fibers are 1000, 700, 500 and 200μm,respectively. The effect of fiber diameter on the quasi-static and dynamic compressive mechanical properties and deformation behaviors of the composites was investigated. The results show that the quasi-static compressive properties improve with the decrease of the W fiber diameters, which is attributed to the increasing interface area and the size effect of the metallic glass matrix. Under dynamic compressive loading, the strain rate changes with the variation of the W fiber diameter at the same bullet firing pressure. The dynamic compressive strength and strain rate sensitivity exponent of the metallic glass composite with a fiber diameter of 500μm is the highest among the four W fiber/Zr-based metallic glass composites.

Key words： W fiber metallic glass composite shear band strain rate interface

收稿日期: 2013-04-29

基金资助:

国家自然科学基金项目10976100和51001097以及国家重点基

作者简介: 张波, 女, 1982年生, 博士生

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[1] Johnson W. MRS Bull, 1999; 24: 42

[2] Spaepen F. Acta Metall, 1977; 25: 407

[3] Choi-Yim H, Conner R D, Szuecs F, Johnson W L. Acta Mater, 2002; 50: 2737

[4] He M Y, Evans A G, Curtin W A. Acta Metall Mater, 1993; 41: 871

[5] Conner R D, Dandliker R B, Johnson W L. Acta Mater, 1998; 46: 6089

[6] Haein C Y, Lee S Y, Conner R D. Scr Mater, 2008; 58: 763

[7] Qiu K Q, Wang A M, Zhang H F, Ding B Z, Hu Z Q. Intermetallics, 2002; 10: 1283

[8] Zhang H, Zhang Z F, Wang Z G, Zhang H F, Zang Q S, Qiu K Q. Metall Mater Trans, 2006; 37A:2459

[9] Conner R D, Dandliker R B, Scruggs V, Johnson W L. Int J Impact Eng, 2000; 24: 435

[10] Choi-Yim H, Conner R D, Szuecs F, Johnson W L. Scr Mater, 2001; 45: 1039

[11] Xue Y F, Cai H N, Wang L, Wang F C, Zhang H F. Mater Sci Eng, 2007; A445: 275

[12] Zong H T, Ma M Z, Liu L, Zhang X Y, Bai B W, Yu P F, Qi L, Jing Q, Li

G, Liu R P. J Alloys Compd, 2010; 504: S106

[13] Subhash G, Dowding R J, Kecskes L J. Mater Sci Eng, 2002; A334: 33

[14] Jiao T, Kecskes L J, Hufnagel T C, Ramesh K T. Metall Mater Trans, 2004; 35A: 3439

[15] Deng S T, Diao H, Chen Y L, Yan C, Zhang H F, Wang A M, Hu Z Q. Scr Mater, 2011;64: 85

[16] Lee C J, Huang J C, Nieh T G. Appl Phys Lett, 2007; 91: 161913

[17] Schuster B E, Wei Q, Hufnagel T C, Ramesh K T. Acta Mater, 2008; 56: 5091

[18] Xie S, George E P. Intermetallics, 2008; 16: 485

[19] Wu F F, Zhang Z F, Mao S X. Acta Mater, 2009; 57: 257

[20] Zhang Z, Zhang H, Pan X, Das J, Eckert J. Philos Mag Lett, 2005; 85: 513

[21] Conner R D, Li Y, Nix W D, Johnson W L. Acta Mater, 2004; 52: 2429

[22] Zhang H, Zhang Z, Wang Z, Zhang H. Mater Sci Eng, 2008; A483: 164

[23] Pampillo C A. J Mater Sci, 1975; 10: 1194

[24] Hufnagel T C, Jiao T, Li Y, Xing L Q, Ramesh K T. J Mater Res, 2002; 17: 1441

[25] Xue Y F, Cai H N, Wang L, Wang F C, Zhang H F. Mater Sci Eng, 2008; A473: 105

[26] Mukai T, Nieh T G, Kawamura Y, Inoue A, Higashi K. Intermetallics, 2002; 10: 1071

[27] Bruck H A, Rosakis A J, Johnson W L. J Mater Res, 1996; 11: 503

[28] Lu J, Ravichandran G, Johnson W L. Acta Mater, 2003; 51: 3429

[29] Xue Y F, Wang L, Cai H N, Wang F C, Cheng H W, Zhang H F, Wang A M.Metall Mater Trans, 2011; 42A: 3521

[1]	宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108.
[2]	王宗谱, 王卫国, Rohrer Gregory S, 陈松, 洪丽华, 林燕, 冯小铮, 任帅, 周邦新. 不同温度轧制Al-Zn-Mg-Cu合金再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 947-960.
[3]	王福容, 张永梅, 柏国宁, 郭庆伟, 赵宇宏. Al掺杂Mg/Mg₂Sn合金界面的第一性原理计算[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 812-820.
[4]	李谦, 孙璇, 罗群, 刘斌, 吴成章, 潘复生. 镁基材料中储氢相及其界面与储氢性能的调控[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 349-370.
[5]	常立涛. 压水堆主回路高温水中奥氏体不锈钢加工表面的腐蚀与应力腐蚀裂纹萌生：研究进展及展望[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 191-204.
[6]	夏大海, 计元元, 毛英畅, 邓成满, 祝钰, 胡文彬. 2024铝合金在模拟动态海水/大气界面环境中的局部腐蚀机制[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 297-308.
[7]	王凯, 晋玺, 焦志明, 乔珺威. CrFeNi中熵合金在宽温域拉伸条件下的力学行为与变形本构方程[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 277-288.
[8]	周小宾, 赵占山, 汪万行, 徐建国, 岳强. 渣-金界面气泡夹带行为数值物理模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1523-1532.
[9]	王楠, 陈永楠, 赵秦阳, 武刚, 张震, 罗金恒. 应变速率对X80管线钢铁素体/贝氏体应变分配行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1299-1310.
[10]	沈莹莹, 张国兴, 贾清, 王玉敏, 崔玉友, 杨锐. SiC_f/TiAl复合材料界面反应及热稳定性[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1150-1158.
[11]	宋庆忠, 潜坤, 舒磊, 陈波, 马颖澈, 刘奎. 镍基高温合金K417G与氧化物耐火材料的界面反应[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 868-882.
[12]	郑士建, 闫哲, 孔祥飞, 张瑞丰. 纳米金属层状材料强塑性的界面调控[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 709-725.
[13]	丁宗业, 胡侨丹, 卢温泉, 李建国. 基于同步辐射X射线成像液/固复层界面氢气泡的形核、生长演变与运动行为的原位研究[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 567-580.
[14]	卢磊, 赵怀智. 异质纳米结构金属强化韧化机理研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1360-1370.
[15]	陈伟, 章环, 牟娟, 朱正旺, 张海峰, 王沿东. 显微组织和应变速率对TC4合金动态力学性能和绝热剪切带的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(10): 1271-1280.

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