原位TiAl3颗粒增强铝基复合材料的组织与性能

作     者：秦晋 陈刚 杜之明 刘晓晶 QIN Jin;CHEN Gang;DU Zhi-ming;LIU Xiao-jing

作者机构：哈尔滨理工大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《哈尔滨理工大学学报》 (Journal of Harbin University of Science and Technology)

年 卷 期：2019年第24卷第5期

页      面：23-28页

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] 

基　　金：国家自然科学基金(51405100) 

主　　题：高强超声 原位反应 复合材料 力学性能 耐磨性能 

摘      要：采用超声辅助原位铸造法制备了TiAl3/2024Al复合材料。研究了TiAl3/2024Al复合材料的微观组织、力学性能和耐磨性。XRD测试分析结果表明,在2024Al熔体中加入Ti颗粒,835℃超声搅拌15 min发生原位反应得到的唯一产物为TiAl3。通过SEM组织观察,发现高强超声的引入破坏了TiAl 3相的定向生长趋势,得到了颗粒细小、在基体中分布均匀的TiAl3增强体。与超声熔体处理后的2024Al比较,14vol.%TiAl3/2024Al复合材料基体的维氏硬度提高了43%,复合材料的屈服强度提高了34%,抗拉强度提高了19%。摩擦磨损实验表明,2024Al在摩擦进行30分钟后出现了严重的磨损,而14vol.%TiAl3/2024Al复合材料磨损较小,说明原位生成的TiAl3颗粒可以显著提高材料的耐磨性能。