WCp含量对粉末冶金Cu/WCp复合材料疲劳裂纹扩展行为的影响

摘要：

通过粉末冶金热压烧结法制备高压电触头Cu/WCp颗粒增强复合材料,研究WCp颗粒含量(15％和3％,体积分数,下同)对Cu/WCp复合材料的疲劳裂纹扩展行为的影响,并结合SEM进行断口分析;利用原位SEM疲劳裂纹观测系统原位观察微裂纹萌生,分析颗粒对裂纹扩展路径的影响机制.结果表明:在相同应力强度因子幅(ΔK)下WCp含量为15％的Cu/WCp的疲劳裂纹扩展速率大于WCp含量为3％的复合材料;颗粒含量的增加并没有提高复合材料的裂纹扩展门槛值ΔKth,这主要是因为颗粒和基体的界面属于弱界面;在疲劳过程中颗粒脱粘形成裂纹源,不同脱粘微裂纹连接长大形成主裂纹是Cu/WCp颗粒增强复合材料的疲劳损伤形式;当主裂纹尖端和颗粒WCp相互作用时裂纹基本沿着颗粒界面往前扩展;复合材料的断裂模式从WCp低含量3％时的颗粒脱粘-裂纹在基体里穿晶断裂,过渡为WCp高含量15％时颗粒脱粘-基体被撕裂为主.

关键词：Cu/WCp复合材料、体积分数、疲劳裂纹扩展、原位SEM、界面脱粘、断裂机制

所属期刊栏目：45

分类号：TG113(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目11362007,11462009

在线出版日期：2017-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：85-92