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烧结温度对(TiSi+tic+tib)/Ti复合材料组织和力学性能的影响

材料科学与工艺 2023年

作者：崔凯强姜中涛敬小龙韩威重庆文理学院材料科学与工程学院材料表界面科学重庆市重点实验室成都大学机械工程学院

为了获得性能优异的钛基复合材料和解决单一增强相对性能提升有限等问题，以Ti粉、SiC粉、tib2粉、C粉为原料，采用粉末冶金法，在不同烧结温度下原位自生制备了(Ti5Si3+tic+tib)/Ti复合材料。通过XRD、SEM、万能试验机等设备表征了复... 详细信息

为了获得性能优异的钛基复合材料和解决单一增强相对性能提升有限等问题，以Ti粉、SiC粉、tib2粉、C粉为原料，采用粉末冶金法，在不同烧结温度下原位自生制备了(Ti5Si3+tic+tib)/Ti复合材料。通过XRD、SEM、万能试验机等设备表征了复合材料的微观组织和力学性能。结果表明：随烧结温度的升高，复合材料的致密度提高，平均晶粒尺寸逐渐增大；烧结温度的升高使增强相数量增加的同时减少了较低烧结温度下的团聚现象。复合材料的洛氏硬度、屈服强度、抗拉强度随烧结温度的升高先增大后减小，断裂应变下降不显著。在1300 ℃下，(Ti5Si3+tic+tib)/Ti具有最佳的综合力学性能，烧结态试样的抗压强度达最高2435 MPa，屈服强度1649 MPa，洛氏硬度49.1HRC，断裂应变28.7%。分析可知，微米尺寸的tic、tib和亚微米尺寸的Ti5Si3增强相的协同作用在显著提高复合材料强度的同时也保持了一定的塑性。(Ti5Si3+tic+tib)/Ti复合材料的增强方式以细晶强化、弥散强化和载荷传递强化为主。

关键词：钛基复合材料 Ti Si &TiC&TiB 烧结温度显微组织力学性能

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