不同（TiB＋TiC）含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响.pdf

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1、HotWorkingTechnology2013，Vo1．42，No．14不同(TiB+TiC)含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响陶文煜，段雅龙，陈亿，王冀恒(江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏镇江212003)摘要：利用海绵钛与B4C粉末之间的自蔓延高温合成反应，经普通熔铸工艺制备了TiB晶须和TiC粒子增强的钛基复合材料。研究了不同TiC、TiB含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响。关键词：钛基复合材料；微观组织；力学性能中图分类号：TB333文献标识码：A文章编号：1001-381

2、4(2013)14—0090—03Efectof(TiB+TiC)ContentonMicrostructureandPropertiesofParticleReinforcedTiBasedCompositeTAOWenyu，DUANYalong，CHENYi，WANGJiheng(SchoolofMaterialScienceandEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)Abstract：Ba

3、sedonSHShightemperaturesyntheticreactionbetweentitaniumspongeandB4Cpowder,thetitaniummarxcompositereinforcedwithTiBwhiskerandTiCparticlewaspreparedbyordinarycastingprocess．TheinfluencesofTiB+TiCcontentonthemicrostructureandpropertiesoftitaniummarxcomposi

4、tewereresearched．Keywords：Tibasedcomposite；microstructure；mechanicalproperties在20世纪80年代中期，美国航天飞机(NASP)和力学性能进行了研究。欧洲、日本的同类发展计划的实施推动了钛基复合材1实验材料与方法料的发展。钛基复合材料主要分为两大类：连续纤维增强钛基复合材料和颗粒增强钛基复合材料[1】。利用Ti与B4C粉末之间的化学反应，经WK"II早期研究的主要领域是以碳化硅纤维增强的钛基非自耗真空电弧炉制备TC4合金以及体积

5、分数为复合材料[2-4]。它可提高材料的力学性能，但价格昂0％、0．5％、1％、5％、10~／6、20~／6、30~／6的(TiB+TiC)FFi一6A1—贵、加工工艺复杂，并且各向异性，这几个因素决定4V复合材料。利用海绵钛与B4C粉末之间的自蔓了将连续纤维增强钛基复合材料应用于民用领域延高温合成反应嘲，经普通的熔铸工艺可制备TiB晶非常困难。颗粒增强钛基复合材料因其具有高比强须和TiC粒子增强的钛基复合材料，其反应如式(1)。度、高比模量和耐高温性能。在航空、航天和汽车5Ti+B4C一4TiB+Ti

6、C(1)等工业领域有广泛应用，从而引起人们普遍关注。TC4合金和钛基复合材料的原料成分及增强体传统上，钛基复合材料是用熔铸和粉末冶金的方法的名义体积分数列于表1。制备【。最近，原位合成工艺已广泛应用于制备颗表1TC4合金和钛基复合材料的原料成分及体积分数Tab．1Thecompositionofrawmaterialandvolume粒增强钛基复合材料【。与外加法比较，原位合成fractionofTC4alloyandtitaniummatrixcomposite法因其工艺简单、材料性能优异，在技术和经

7、济上试样TiB+TiC(vo1％)配比(质量分数，％)更为可行。鉴于此，本文利用海绵钛与B4C粉末之编号(TiB：TiC4：nA1V(47．5v)AIBdCTi间的自蔓延高温合成反应，经普通熔铸工艺制备了Ti．6A1．4VO．O8．431．570．0余量TiB晶须和TiC粒子增强的钛基复合材料．对不同TMC10．58_391．560．1O余量(TiC+TiB)增强体含量的钛基复合材料微观结构和TMC21．O8．341．55O．19余量TMC35．08．001．490．97余量收稿日期：2012．12．1

8、1TMC4107．561．411．93余量作者简介：陶文煜(1990一)，男，江苏连云港人，金属材料工程专业热加TMC5207．0O1．253．86余量工工艺方向：电话：15262912685；TMC6305．841．095．76余量E—mail：jskjdxtwy@163．COWlHotWorkingTechnology2013，Vo1．42，No．14表2不同含量的(TiB+TiC)测得的颗粒增强钛基3结论复合材料的硬度值Tab．2Ha