Abstract
SiC particulate reinforced metal matrix composites(MMCs) are emerging as candidate materials for the automobile and aerospace industries due to their significant increase in elastic modulus and strength compared to conventional metallic materials. However, in order to make successful application of MMCs, it is very important to understand micro-failure mechanism under cyclic loading because failure mechanism of MMC is dominated by accumulation of micro-failure due to applied loading. In this study, ultrasonic Lamb wave and acoustic emission(AE) have been used to monitor microscopic damage accumulation under cyclic loading for SiC particulate reinforced metal matrix composite(SiCp/A356). It was found that the change in velocity and attenuation of ultrasonic Lamb wave due to the increase of loading cycles could be characterized by three different stages corresponding to the microscopic fracture processes. The characteristic of AE signal at each stage was analyzed and discussed by comparing with the change of ultrasonic characteristic in MMCs.
SiC가 강화된 금속복합재료는 기존의 금속재료에 비하여 비탄성계수와 비강도가 높기 때문에 자동차 및 항공산업에 많은 응용이 기대되고 있다. 금속복합재료의 파손기구는 적용된 하중에 의한 미시적 손상의 축적에 의해 많은 영향을 받기 때문에 금속복합재료의 광범위한 응용을 위해서는 금속복합재료가 반복 하중을 받을 때 미시적 파손기구를 이해하는 것이 대단히 중요하다. 따라서 본 연구에서는 SiCp/A356 금속복합재료의 미시적 손상 축적을 모니터링 하기 위하여 초음파와 음향방출기법을 적용하였다. 반복하중의 증가에 따라 초음파의 속도와 감쇠의 변화는 각 미시적 손상기구에 따라 3영역으로 나눌 수 있었다. 또한 각 영역에서 발생하는 AE 신호의 특징은 초음파의 속도 및 감쇠 변화와 비교, 분석되었다.