Анализ микроструктуры и напряженного состояния композиционных материалов с алюминиевой матрицей

Abstract

Объектом исследования являются 3х и 4х-фазные композиционные материалы с металлической матрицей, предмет исследования – применение компьютерной томографии и нейтронной дифракции для анализа микроструктуры и механических свойств материалов. Цель исследования - анализ микроструктуры и механических свойств композиционных материалов с алюминиевой матрицей. Задачи исследования: измерить и проанализировать с помощью синхротронной компьютерной томографии: объемные доли каждой составляющей материала и их зависимость от термической обработки, для образцов после теста на сжатие – объемную долю повреждений и их вид в зависимости от ориентации плоскости волокон оксида алюминия; с помощью метода нейтронной дифракции произвести анализ распределения нагрузки между фазами и ее взаимосвязь с микроструктуро

The investigation of three- and four-phase aluminium metal matrix composites was addressed in this study. The present work comprehended microstructural and mechanical characterisation of those types of metal matrix composites. Synchrotron computed tomography disclosed volume fraction of each phase, preferential orientation of fibres and evolution of each phase after thermal treatment. Internal stresses and load transfer during compression tests showed that mechanical behaviour depends on orientation of alumina fibre plane. The characterisation after damaged pointed out that both type of composites have similar damage mechanism, but addition of SiC brings more isotropy to the material and enhances mechanical properties.