不同碳源TiC/Ti复合材料的显微组织及力学性能

采用原位熔铸法制备了不同TiC添加量以及不同碳源(碳粉末、碳纤维和碳纳米管)的TiC/Ti复合材料,研究了TiC添加量和碳源种类对铸态和锻态TiC/Ti复合材料显微组织的影响,并对不同碳源制备的铸态和锻态复合材料进行了断裂韧性和室温压缩性能测试。结果发现,TiC/Ti复合材料主要由α-Ti和TiC组成;α片层宽度随着TiC体积分数的增加逐渐下降,TiC呈条状或片状。经过锻造,TiC呈近等轴状,α片层进一步细化。以碳粉末作为原位反应碳源制备的铸态TiC/Ti复合材料,断裂韧性较高,以碳纤维和碳纳米管作为碳源时,断裂韧性较低;以不同碳源制备的铸态复合材料,室温抗压强度和屈服强度无明显差异。

热处理对多向锻造TiBw/Ti复合材料组织和力学性能的影响

研究了固溶时效热处理对多向锻造TiBw/Ti复合材料组织和力学性能的影响。实验表明:当固溶温度为950℃时,复合材料的基体为双态组织,TiBw沿初生α相分布;固溶温度为1050℃时,等轴α相转化为片层α相和α集束,β晶界出现,TiBw沿β晶界分布;固溶温度为1150℃时,复合材料的基体组织为魏氏组织,β晶界进一步扩大,α集束更加细长,TiBw沿β晶界或α集束分布。经热处理后,TiBw/Ti复合材料的室温抗拉强度和屈服强度随着固溶温度升高而增加,但室温塑性呈现相反趋势。

β相区热变形诱导TiCp/Ti复合材料硅化物析出行为

对5%TiC_(p)/近α钛复合材料(体积分数)进行了β相区的热物理模拟试验,研究了复合材料热变形过程中硅化物的析出行为和β相变形机理。变形后的室温组织中主要由片层α相和破碎的TiC_(p)组成,通过透射电子显微镜(TEM)确定组织中存在S;型(Ti,Zr)_(6)Si_(3)硅化物。硅化物的含量随着温度升高和应变速率增加而减少。此外,根据室温α相重构了β母晶粒。TiC_(p)沿β晶界分布,通过提供形核位点和阻碍位错运动,促进了β相动态再结晶过程。热变形过程中的应变积累和TiC_(p)附近形成的高密度位错诱导和促进了硅化物析出。