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粉末冶金TC4-PCS复合材料的热变形行为

Hot deformation behavior of TC4-PCS composites by powder metallurgy

作     者:佟健博 潘宇 张文强 王平 张明杰 TONG Jianbo;PAN Yu;ZHANG Wenqiang;WANG Ping;ZHANG Mingjie

作者机构:中国航发北京航空材料研究院先进钛合金重点实验室北京100095 北京科技大学工程技术研究院北京100083 

出 版 物:《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期:2024年第52卷第10期

页      面:90-96页

核心收录:

学科分类:08[工学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 080502[工学-材料学] 

主  题:颗粒增强钛基复合材料 应力-应变曲线 致密化 粉末冶金 

摘      要:以聚碳硅烷(PCS)为前驱体,采用粉末冶金无压烧结制备原位自生颗粒增强的TC4复合材料。通过Gleeble-3500热模拟试验机对TC4-1PCS(PCS的质量分数为1%)复合材料进行850~1100℃,0.001~1 s^(-1)的模拟热压缩实验,分析不同参数下复合材料的应力-应变曲线。采用OM,SEM和EBSD等手段分析变形参数对增强相颗粒、基体组织和致密化的影响。结果表明:热变形前TC4-1PCS复合材料存在较多残余孔隙,TiC增强相颗粒尺寸约为5~10μm。TC4-1PCS基体的β转变温度(T_β)介于1000~1050℃之间,在T_β以上进行变形时,TC4-1PCS基体全部为片层状淬火马氏体,而在T_(β)以下变形后基体为双态组织。变形温度决定复合材料的致密度和组织类型,应变速率影响基体相尺寸和残余孔隙率。变形温度的提升和应变速率的降低可以促进TC4^(-1)PCS复合材料的致密化,应变速率的提高对细化组织效果明显。在1050℃,0.1 s^(-1)下变形可以较大程度实现TC4-1PCS复合材料组织细化和致密化。

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