SiCf/TC17复合材料三点弯曲疲劳裂纹扩展与断裂特征OA

长纤维增强钛基复合材料断裂过程中的纤维桥接、裂纹偏转及界面脱粘等问题是行业关注的重点之一。本工作针对SiCf/TC17复合材料,研究其在三点弯曲疲劳下的裂纹扩展行为、断裂特征及纤维桥接效应。结果表明:SiCf/TC17复合材料在不同应力比条件下的疲劳裂纹扩展曲线形态存在较大差异。当应力比R较大时,裂纹在扩展一段距离后出现止裂现象。不同应力比条件下,裂纹扩展速率的变化趋势不同:R=0.1时,扩展速率整体呈不断增大趋势;R=0.3时,扩展速率的变化量逐渐减小;R=0.5时,扩展速率整体呈不断下降趋势。材料疲劳断裂断口形貌呈现高低不平的特征,由许多不同形态的断裂小平面组成,相邻小平面之间存在明显的参差高低差;断口中大量纤维呈拔出态,且在裂纹扩展过程中纤维表现为不同的断裂方式。在材料疲劳断裂过程中,裂纹绕过纤维时发生一定程度的偏转;纤维/基体界面的脱粘区沿纤维方向有很长的纵向延伸,桥接纤维出现二次断裂现象;纤维/界面的脱粘发生在基体与C涂层之间的界面。