刘德健
,
李福泉
,
陈彦宾
,
李俐群
稀有金属材料与工程
以单晶WC陶瓷粉末(WC particles-WCp)作为增强颗粒,采用激光熔注技术在Ti-6Al-4V表面制备了WCp/Ti-6Al-4V梯度复合材料层.在对梯度复合材料层宏观特征和形成机制分析的基础上,采用XRD和SEM对复合材料层的微观组织结构进行了分析.结果表明,WC颗粒在复合材料层中分布比较均匀,而且在深度方向上梯度分布.复合材料层中形成了新相TiC和W2C.TjC的数量和尺寸在复合材料层不同区域存在较大差异.在复合材料层上部,Tic的数量较多而且尺寸较大;在复合材料层下部,TiC的数量和尺寸均明显减少.WC/Ti界面反应层由W2C和TiC两层组成,WC颗粒注入位置对反应层尺寸有很大影响,WC颗粒从熔池后部"拖尾"注入可以有效减小反应层尺寸.
关键词:
激光熔注
,
梯度复合材料
,
单晶WC粉末
,
反应层
刘德健
,
李俐群
,
李福泉
,
陈彦宾
稀有金属材料与工程
采用激光熔注技术在Ti-6Al-4V表面制备了单晶颗粒增强的WCp/Ti-6Al-4V梯度复合材料层.利用扫描电镜原位拉伸试验,观察复合材料层裂纹形成、扩展的动态过程,研究其微观断裂行为.结果表明,WCp/Ti-6Al-4V复合材料层的失效机制主要有两种:WC颗粒开裂和WCp/Ti界面开裂.WC颗粒开裂是主要失效形式,WCp/Ti界面开裂的比例相对较少,而且主要发生在较高的应变情况下,激光熔注条件下形成的规则胞状反应层有利于应力由基体传向增强颗粒.在拉伸过程中,WC颗粒内部应力由最初的压应力逐渐变为拉应力.WC颗粒内部拉应力的极大值可达2000 MPa,高于单晶WC陶瓷的抗拉强度.
关键词:
激光熔注
,
梯度复合材料
,
断裂行为
,
原位拉伸
