ZTAp/Fe45复合材料的制备及冲击性能研究

摘要

本文对氧化锆增韧氧化铝颗粒(ZTAp)增强Fe45复合材料(ZTAp/Fe45)的制备工艺和冲击性能进行了研究.试验选用不同尺寸ZTAp及其不同尺寸ZTAp的级配颗粒作为增强相,其中级配颗粒体积比1∶1,采用粉末冶金方法制备了ZTAp体积分数为30％的ZTAp/Fe45.测试了复合材料的硬度、密度、单位面积冲击功,采用扫描电子显微镜(SEM)观察冲击断口形貌.试验表明:ZTAp的加入阻碍了热量在基体中的传播,导致颗粒与基体的结合处热量偏低,基体粉末之间没有完全熔合,界面结合不致密.加入单一尺寸的增强颗粒时,随着ZTAp尺寸的增加,ZTAp/Fe45冲击韧性增加.级配颗粒试样由于界面结合性能较差,在冲击性能方面没有体现出优势;ZTAp/Fe45的冲击断口为脆性断裂,其中Fe45基体的断裂形貌为脆性解理断裂;复合材料中的ZTAp有两种破坏形式:一种是颗粒拔出,另一种是颗粒拔出断裂,其中ZTAp拔出断裂时吸收能量更多.