Влияние матричного сплава на тип разрушения и прочность при изгибе углеалюминиевых композитов

Аннотация

Свойства любого композитного материала зависят от большого числа факторов, и выбор матричного сплава при изготовлении композитов с металлической матрицей является одним из важнейших. В случае углерод-алюминиевых композитов выбор сплава влияет на возможность образования хрупких карбидов и силу связи на границе матрица-волокно, которая определяет характер разрушения и конечную прочность композитного материала.В данной работе были получены и исследованы однонаправленные композитные материалы с матрицами из алюминиевых сплавов марок А7, АМг4 и АК12, армированные непрерывными углеродными волокнами. Были проведены механические испытания на трехточечный изгиб и микроструктурные исследования поверхностей разрушения композитных материалов. Было установлено, что алюминиевые сплавы, которые имеют в своем составе магний (АМг4) или кремний (АК12), позволяют снизить химическое взаимодействие компонентов композита и повысить прочность материала в целом. Так, прочность при трехточечном изгибе композитов с матрицами А7, АМг4 и АК12 составила 288, 389 и 413 МПа соответственно. При этом характер изломов образцов коррелирует с полученными значениями прочности.