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喷射沉积SiC颗粒增强Al-Si复合材料及其基体合金具有比强度高、刚度大、耐磨性好等优点,近年来被广泛应用于航空航天、汽车等工业领域。在实际应用中,这些构件大多处于高温循环载荷下,疲劳失效的现象极为普遍。目前,关于喷射沉积SiCp/Al-Si复合材料的热机耦合作用下的疲劳性能研究非常有限,制约了该复合材料的工业使用。因此研究喷射沉积SiCp/Al-Si复合材料热机耦合作用下的疲劳性能对复合材料的工业应用具有重要意义。本文研究了不同SiC颗粒尺寸及不同基体Si含量喷射沉积SiCp/Al-Si复合材料在热机耦合作用下的疲劳性能。(1)对喷射沉积不同SiC颗粒尺寸SiCp/Al-7Si复合材料在150℃和300℃进行的疲劳研究表明,SiCp/Al-7Si复合材料主要表现出循环软化,且软化效应随着温度的升高表现得更明显。相同温度下,Al-7Si合金的循环软化程度随应变幅值的增加而增加;对于4.5μmSiCp/Al-7Si和20μmSiCp/Al-7Si复合材料而言,在低应变幅值下(0.2%-0.25%),复合材料的循环软化程度与颗粒尺寸关系不大,而在高应变幅值下(0.3%),大尺寸颗粒增强复合材料的软化程度增加。此外,复合材料的疲劳寿命随着颗粒尺寸的增大而降低,采用Manson-Coffin关系式对不同尺寸SiC颗粒增强Al-7Si复合材料及基体合金在150℃和300℃的塑性应变-疲劳寿命进行拟合,发现,相同温度下小尺寸SiC颗粒的复合材料的疲劳延性系数和疲劳延性指数的绝对值较大。(2)对喷射沉积 4.5μmSiCp/Al-7Si、4.5μmSiCp/Al-13Si 和4.5μmSiCp/Al-20Si 复合材料(7、13、20表示Si含量的质量分数)在150℃和300℃进行的疲劳研究表明,不同Si含量SiCp/Al-Si复合材料主要表现出循环软化效应。当为温度150℃时,不同Si含量对复合材料在低应变幅值下(0.2%,0.25%)的循环软化没有影响,而在高应变幅值下(0.3%),复合材料的软化程度随着Si含量的增加而增加。当温度为300℃时,随着Si含量的增加复合材料的软化程度也有所提高,疲劳寿命降低。(3)对喷射沉积SiCp/Al-Si复合材料热机耦合作用下的研究表明,不同SiC颗粒尺寸及不同基体Si含量的SiCp/Al-Si复合材料都表现出循环软化。对于不同尺寸SiC颗粒增强Al-7Si复合材料,其循环软化程度随着颗粒尺寸的增加而减小,然而,不同Si含量SiCp/Al-Si复合材料的循环软化却没有表现出明显的规律。