孔隙率对FeAl金属间化合物多孔材料拉伸力学性能的影响

针对本课题组制备的FeAl金属间化合物多孔材料(孔隙率为41.1％、44.2％和49.3％,孔径为15～30μm)开展单轴拉伸实验和扫描电镜实验,研究其宏观力学性能和微观破坏机理.结果表明:不同孔隙率下FeAl多孔材料拉伸σ?ε曲线均可分为弹性、屈服、强化和破坏4个阶段,没有颈缩现象,其弹性模量、强度极限和伸长率均随孔隙率的增大而减小;其伸长率远低于5％,为宏观脆性断裂.微观上以沿晶断裂为主,其微观断裂机理取决于FeAl金属间化合物致密材料中的Al含量.此外,利用FORTRAN语言自编计算程序生成孔隙大小和分布具有随机性的随机孔隙模型.结合ANSYS有限元软件二次开发平台,对随机孔隙模型进行弹...

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Published in中国有色金属学报（英文版） Vol. 30; no. 10; pp. 2757 - 2763
Main Authors 苏淑兰, 饶秋华, 贺跃辉, 谢维
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中南林业科技大学土木工程学院,长沙 410004%中南大学土木工程学院,长沙 410075%中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083 2020
中南大学土木工程学院,长沙 410075
Subjects
equivalent elastic modulus
uniaxial tensile
随机孔隙模型
fracture mechanism
单轴拉伸
断裂机理
porous FeAl intermetallics
等效弹性模量
stochastic porous model (SPM)
FeAl多孔金属间化合物
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Summary:针对本课题组制备的FeAl金属间化合物多孔材料(孔隙率为41.1％、44.2％和49.3％,孔径为15～30μm)开展单轴拉伸实验和扫描电镜实验,研究其宏观力学性能和微观破坏机理.结果表明:不同孔隙率下FeAl多孔材料拉伸σ?ε曲线均可分为弹性、屈服、强化和破坏4个阶段,没有颈缩现象,其弹性模量、强度极限和伸长率均随孔隙率的增大而减小;其伸长率远低于5％,为宏观脆性断裂.微观上以沿晶断裂为主,其微观断裂机理取决于FeAl金属间化合物致密材料中的Al含量.此外,利用FORTRAN语言自编计算程序生成孔隙大小和分布具有随机性的随机孔隙模型.结合ANSYS有限元软件二次开发平台,对随机孔隙模型进行弹性分析,得到FeAl多孔材料的等效弹性模量,计算所得的弹性模量值与实验值较为接近,说明建立的随机孔隙模型分析多孔材料的弹性性能是可靠的.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(20)65418-8