NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的制备、微结构表征与性能研究

《NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的制备、微结构表征与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：ＵＤＣ：：编号工学硕士学位论文Ｎ－ＡｌｉＴｉ纤维增强Ｆｅ层状复合材料的制备、微结构表征与性能研究硕士研究生：李伟指导教师：姜风春教授学科、专业：材料科学与工程论文主审人：张中武教授哈尔滨工程大学２０１８年３月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料的制备、微结构表征与性能研究硕士研究生：李伟指导教师：姜风春教授学位级别：工学硕士学科、专业：材料科学与工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学Clas

2、sifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngFibrication,MicrostructureCharacterizationandPropertiesofNiTifiberreinforcedFe-AllaminatedcompositesCandidate:LiWeiSupervisor:Prof.JiangFengchunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MaterialsScinceofEngineeringDateofSubmissi

3、on:Jan.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity摘要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，对制备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、Al3

4、Ti、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-

5、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，

6、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

7、性断裂，出现了晶间断裂和穿晶断裂。关键词：Fe-Al层状复合材料NiTi纤维增强Fe-Al层状复合材料力学性能阻尼性能AbstractInthispaper,Fe-AllaminatedcompositesandNiTifiberreinforcedFe-Allaminatedcompositeswerepreparedbyvacuumhotpressingsinteringfurnace.AccordingtothepreviousresearchandthepreparationprocessofTi/Al3T