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摘要
在以往超重力场合成梯度材料的基础上,制备出组分含量TiB2-TiC-Fe呈连续梯度变化的TiB2基陶瓷/42CrMo合金梯度材料.对材料进行XRD,SEM,硬度测试以及三点弯曲强度测试,并采用电测法获取陶瓷基体部分的弹性模量,并在此基础上,对中间过渡区的弹性模量进行拟合,最后再采用解析方法计算梯度材料的应力应变分布.结果表明,TiB2基陶瓷/42CrMo合金相界呈连续梯度变化,硬度自陶瓷顶部至合金底部呈梯度递减.三点弯曲测试发现TiB2基陶瓷/42CrMo合金材料具有类似于金属的塑性变形特征,从而出现明显的失效延迟行为.采用电测法得出纯陶瓷组分的弹性模量约为560 GPa,参数拟合得出中间过渡区的弹性模量变化形式更趋近于三角函数,计算得出的应力表示自金属底部出现损伤,而后裂纹向陶瓷顶部方向扩展,与该材料试验现象契合.
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单位中国人民解放军陆军工程大学
