Comportamento anelastico del composito Ti6Al4V/SiCf e della corrispondente lega monolitica

Il composito Ti6Al4V, rinforzato da fibre unidirezionali di SiC (SCS-6), di interesse per applicazioni aeronautiche, è stato studiato mediante misure di frizione interna (FI) e modulo elastico dinamico nell’intervallo di temperatura 80-1160 K. Gli esperimenti sono stati eseguiti con il metodo di modulazione di frequenza su provini a forma di barretta montati in cantilever ed eccitati elettrostaticamente all’estremità libera con frequenze nell’ordine dei KHz. Per confronto la corrispondente lega monolitica è stata sottoposta agli stessi test. Lo spettro di frizione interna del composito presenta 3 picchi di rilassamento: 1- il picco 1 (P1) a 120 K con energia di attivazione H1 = 0.20 eV e tempo di rilassamento (τ0)1 = 6.0 x 10-15 s; 2- il picco 2 (P2) a  270 K con H2 = 0.45 eV e (τ0)2 = 1.0 x 10-15 s; 3- il picco 3 (P3) a  870 K con H3= 1.93 eV e (τ0)3 = 2.3 x 10-15 s. In corrispondenza dei picchi il modulo mostra delle variazioni rispetto ad un andamento altrimenti monotonicamente decrescente con la temperatura. La corrispondente lega monolitica mostra solo i picchi a bassa temperatura P1 e P2 ma non quello ad alta temperatura P3. L’intensità del picco P1 è maggiore nel composito che nella lega mentre per quanto riguarda P2 non si osservano differenze di intensità significative tra i due materiali. Il lavoro discute i possibili meccanismi fisici che determinano il comportamento anelastico dei materiali esaminati.