《表1 不同工艺下冷轧态Cu-FeC复相合金对应的力学性能》

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《新型高强度易加工Cu-FeC复合材料的变形行为》


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由上文可知,不同的组织特征直接导致复合材料具有不同的加工变形性能,基体内如果分布有大量马氏体相,由于在变形过程中基体与相之间协调变形能力差进而很容易引发复合材料的开裂现象。为了更好地分析其变形行为的差异性,对2种冷轧态复合材料分别进行相应的拉伸变形。图6示出了2种工艺处理后冷轧态复合材料的工程应力-应变曲线。由图可以看出,复合材料强度均较高,而且延伸率也能维持在较高水平(详细的力学性能如表1所示)。与文献[23]开发的CuAl-Al2O3复合材料相比,在强度相近的情况下,其延伸率明显高于由陶瓷粒子强化的铜基复合材料(大部分均在1%左右)。此外,经奥氏体化后淬火处理的复合材料,其冷轧态强度和延伸率又均低于熔铸态直接冷轧的。其原因如下,虽然经过奥氏体化和淬火处理,基体内大部分Fe-C相转化为马氏体结构,并析出了大量纳米级γ-Fe,这些粒子对位错阻碍能力会增加,尤其前者,但是由于固溶强化效果降低,并且部分粒子会发生聚集长大,最终多方面因素综合作用使得淬火后的复合材料屈服强度反而发生降低;而延伸率降低主要是由于材料基体内所含马氏体结构的Fe-C相与基体协调变形能力较差,以及冷轧过程部分粒子内部或周围可能诱发了微裂纹,这两方面因素最终必然会使得该工艺处理的复合材料延伸率发生降低,不过其延伸率仍能维持在3.0%以上。