网状结构TiBw/Ti60复合材料的制备工艺及力学性能

为提高网状结构DRTMCs的耐高温性能,利用反应热压法制备网状结构TiBw/Ti60复合材料,探究复合材料制备工艺-组织-力学性能之间的内在关联,分析工艺对其组织与性能的影响。结果表明:加载压力和保压时间固定,烧结温度决定复合材料增强相和基体组织的特征,随烧结温度的提高,复合材料中基体颗粒周围孔隙及砂灰状物质逐渐被准连续网状分布的TiBw增强相所取代;同纯Ti60合金比较,增强相体积分数为3%的网状结构TiBw/Ti60复合材料室温抗压强度增大了12.9%,600℃下屈服强度和抗拉强度分别提高了37.2%和34.3%,其强度指标提高主要与准连续网状TiBw增强相在复合材料内部的原位形成有关。

3D网状结构TiBw/Ti60复合材料高温力学性能

利用反应热压技术制备了3D网状结构Ti Bw/Ti60复合材料,对复合材料在600~750℃范围内的高温力学性能进行了测试。结果表明,与Ti60合金相比,3D网状结构Ti Bw的原位形成显著提高了复合材料高温强度。在600、650、700和750℃,5.1%（体积分数）Ti Bw/Ti60复合材料的抗拉强度相比Ti60合金分别提高了42.5%、39.9%、35%和13.2%,而延伸率在各温度下均低于基体合金。网状结构复合材料断裂时形成的主裂纹沿网状界面处扩展,且断裂机制随实验温度增加而改变。

Brazing of TiB_w/TC4 composite and Ti60 alloy using TiZrNiCu amorphous filler alloy

TiBw/TC4composite was brazed to Ti60alloy successfully using TiZrNiCu amorphous filler alloy,and the interfacialmicrostructures and mechanical properties were characterized by SEM,EDX,XRD and universal tensile testing machine.The typicalinterfacial microstructure was TiBw/TC4composite/β-Ti+TiB whiskers/(Ti,Zr)2(Ni,Cu)intermetallic layer/β-Ti/Ti60alloy whenbeing brazed at940°C for10min.The interfacial microstructure evolution was influenced strongly by the diffusion and reactionbetween molten fillers and the substrates.Increasing brazing temperature decreased the thickness of brittle(Ti,Zr)2(Ni,Cu)intermetallic layer,which disappeared finally when the brazing temperature exceeded1020°C.Fracture analyses indicated thatcracks were initialized in the brittle intermetallic layer when(Ti,Zr)2(Ni,Cu)phase existed in the brazing seam.The maximumaverage shear strength of joints reached368.6MPa when brazing was conducted at1020°C.Further increasing brazing temperatureto1060°C,the shear strength was decreased due to the formation of coarse lamellar(α+β)-Ti structure.

TiZrNiCu-B/Ti60润湿性及其与TiBw-TC4钎焊研究（英文）

采用座滴法在真空下研究了硼含量对TiZrNiCu/Ti60润湿性的影响,且在940℃保温10 min条件下实现了其与TiBw-TC4的钎焊。通过SEM、XRD以及剪切实验研究了界面显微组织及剪切力学性能。结果表明,添加B元素可以与Ti原位合成TiBw,从而细化界面的显微组织。当B质量分数为0.3%时,TiBw-TC4/TiZrNiCu-B/Ti60接头的最大抗剪切强度为177 MPa,比无B的接头强度高65%。然而,过量的B含量使TiZrNiCu-B在Ti60合金基体上产生大量的TiBw,导致润湿性恶化,在钎焊接头形成微孔和未焊合区域,从而使抗剪切强度下降。

热压烧结钛合金复合材料的热机械加工行为研究

采用低能球磨和热压烧结工艺制备了Ti B_w/Ti60复合材料,在Gleeble 3500热模拟试验机上进行了热机械加工变形试验,绘制了流变应力-应变曲线,建立了压缩本构方程,表征了不同压缩变形工艺参数的复合材料的显微组织。结果表明,Ti B_w/Ti60复合材料相变点为1 050~1 075℃;在压缩变形温度为950、1 000、1 050和1 100℃时,Ti B_w/Ti60复合材料的高温压缩应力-应变曲线中均无流变失稳现象,随着压缩变形温度的升高和应变速率的减小,稳态流变应力和峰值流变应力不断降低。