网状构型TiBw/TA15复合材料700℃高温变形与断裂行为

采用高温原位拉伸实验台对网状构型TiBw/TA15复合材料的高温变形行为进行了观察,分析了裂纹的萌生扩展行为,研究了复合材料在700℃拉伸变形过程中构型设计的强韧化机制。研究结果表明,TiBw/TA15复合材料的高温变形断裂机制以基体中α相的塑性变形以及β相的断裂为主,随后引起TiB晶须的断裂和脱粘。通过高温下TiBw/TA15复合材料裂纹扩展行为的原位观察,建立了描述网状构型TiBw/TA15变形断裂模型。

长径比对TiB/Ti6Al4V网状复合材料力学行为的影响

目的针对高性能钛基复合材料开发过程中所面临的强韧性倒置问题,对网状构型钛基复合材料拉伸行为进行仿真,以揭示增强体长径比对材料强度与韧性的影响机理。方法针对TiB/Ti6Al4V网状构型复合材料体系,构建增强相长径比不同的复合材料有限元模型,分别进行拉伸行为仿真,并对其应力-应变曲线、应力集中系数、应力云图和应变云图等进行预测与分析。结果随着增强相TiB长径比的增大,复合材料的断裂伸长率单调递增,弹性模量与抗拉强度则呈先下降后上升的趋势。结论增强相长径比是影响复合材料力学性能的重要参数。增强相的长径比和局部体积分数的共同作用导致复合材料模量和强度随长径比的增大先降低后升高。此外,随着TiB长径比的增大,断口更加曲折,主裂纹多次偏转扩展方向,并沿着TiBw/Ti6Al4V-Ti6Al4V“限域”界面扩展,进而消耗了大量的体系能量,这对材料韧化有积极影响。