Nb-16Si-10Ti-10Mo-5Hf原位复合材料拉伸性能及其变形机制

稀有金属, 2016, 45(9): 2409-2413.

Nb-16Si-10Ti-10Mo-5Hf原位复合材料拉伸性能及其变形机制

李来平 ^1, , 喻吉良 ^2, , 张如 ^3, , 胡忠武 ^4, , 郑欣 ^5, , 夏明星 ^6, , 蔡小梅 ^7, , 王峰 ^8,

1.西北有色金属研究院,陕西西安,710016

2.西北有色金属研究院,陕西西安,710016

3.西北工业大学明德学院,陕西西安,710124

4.西北有色金属研究院,陕西西安,710016

5.西北有色金属研究院,陕西西安,710016

6.西北有色金属研究院,陕西西安,710016

7.西北有色金属研究院,陕西西安,710016

8.西北有色金属研究院,陕西西安,710016

基金项目: 陕西省自然科学基金(2012JM6015) 国家自然科学基金(51371153)

关键词：金属间化合物 , 拉伸性能 , 界面强度 , 断裂行为 , 塑性

Tensile Properties and Deformation Mechanism of the Nb-16Si-10Ti-10Mo-5Hf in situ Composite

Keywords： intermetallics , tensile properties , interface strength , fracture behavior , plasticity

采用机械合金化和放电等离子烧结方法制备了Nb-16Si-10Ti-10Mo-5Hf原位复合材料.采用不同温度下的拉伸试验评价了其力学性能,结合其不同温度下的断口形貌研究了其变形机制.结果表明,复合材料的微观组织由Nbss(铌固溶体)、金属间化合物Nb5Si3和少量的Nb3Si相组成,晶粒呈等轴状.室温和1200℃抗拉强度分别为413和496 MPa.从室温到1200℃拉伸断裂方式为Nb5Si3相解理脆性断裂,1200℃拉伸延伸率仅为1.2％;然而,在1300℃拉伸试验中,其拉伸延伸率为27％,这归因于Nbss延性的增加和界面/晶界强度的降低;在1400℃和更高的温度,材料具有极大的塑性或超塑性,塑性变形机制由晶内滑移转变为晶界滑移.晶界滑移在三叉晶界处产生的应力集中通过软化的Nbss协调而释放,从而避免了早期断裂.

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