黄陆军
,
耿林
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.4.013
非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)作为轻质、耐热、高强、可变形加工材料的代表在航空航天领域具有广泛的应用前景.新一代超高速飞行器及高推比发动机使D RTMCs的研究再次受到关注.综述DRTMCs的制备方法、增强相与基体选择、增强相分布构型设计、后续变形与热处理、力学性能的研究进展,指出研究中存在的问题,并提出未来发展方向.进一步发展应结合应用背景分别制备高弹、高耐磨、高强韧、耐高温等系列具有不同性能特点的DRTMCs,并制备更耐磨、更抗氧化的梯度表面,以提高其使用寿命.结合3D打印技术开展DRTMCs微小构件、形状复杂构件的制备以及增强相空间分布状态调控研究.进而采用合理的焊接技术,实现大尺寸、形状复杂、异种材料等构件焊接,从而推动DRTMCs长远发展.
关键词:
钛基复合材料
,
制备方法
,
构型设计
,
组织结构
,
力学性能
黄陆军
,
唐骜
,
戎旭东
,
耿林
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.2.002
在成功设计并制备出具有优异综合力学性能的网状结构TiBw/Ti6Al4V(TiBw/Ti64)复合材料的基础上,研究了轧制变形对新型网状结构TiBw/Ti64复合材料组织与性能的影响规律.利用扫描电镜观察不同变形量变形后的微观组织,分析结果显示,不同轧制变形量对应不同变形组织,随着轧制变形量的增加,网状结构TiBw/Ti64复合材料中增强相破碎加剧,局部增强相含量降低,且钛合金基体为转变β组织.拉伸性能结果表明,由于基体形变及热处理强化与增强相的破碎导致的弱化效果的共同作用,随着轧制变形量的增加,网状结构TiBw/Ti64复合材料抗拉强度及伸长率均先增加后降低.抗拉强度从1090MPa提高到1330MPa,相当于提高了22％,而伸长率最大提高了97％.
关键词:
钛基复合材料
,
轧制变形
,
网状结构
,
微观组织
,
力学性能
高文理
,
张虎
,
张二林
,
金云学
,
曾松岩
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.02.006
用原位自生法制备了TiAl-B合金,并用XRD、SEM对材料的相组成、微观组织和初生TiB2晶体的界面结构特征进行了研究.结果表明:该合金主要由TiAl和TiB2两相组成;初生TiB2呈六面棱柱状,在其(0001)面存在清晰的生长台阶、凸台状或柱棒状分枝,它们的各晶面取向与母体的取向一致.分析表明,在TiAl-B合金凝固过程中初生TiB2晶体的固-液界面是不稳定的,使固-液界面由一完整光滑的界面逐渐演变为由多个相互独立的次级界面构成的复杂界面,次级界面亦为小面结构、具有相同的晶面取向关系.
关键词:
TiAl
,
TiB2
,
钛基复合材料
,
晶体生长
吕维洁
,
张小农
,
张获
,
吴人洁
,
卞玉君
,
方平伟
稀有金属材料与工程
利用钛与B4C,石墨之间的自蔓延高温合成反应经普通的熔铸工艺原位合成制备了等摩尔TiC和TiB增强的钛基复合材料.光学金相、EPMA、TEM和X射线衍射的研究结果表明:存在两种不同形状的增强体,即短纤维状TiB晶须和等轴、近似等轴状TiC粒子.增强体与Ti基体界面洁净,没有明显的界面反应.由于增强体承受载荷,基体合金晶粒细化以及高密度位错的存在,制备钛基复合材料的机械性能有了较大的提高.石墨的加入导致形成更多的等轴、近似等轴状TiC粒子,有利于改善复合材料的性能.
关键词:
原位合成
,
钛基复合材料
,
TiC
,
TiB
,
力学性能
高文理
,
张虎
,
张二林
,
曾松岩
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.04.012
用原位自生法制备了Ti-40Al-xB(r(B)t%)合金并利用XRD、SEM对合金的相组成和微观组织进行了研究.结果表明:初生TiB2颗粒呈六面棱柱状,在其(0001)面存在凸台或棒状分枝,而在其{1010}面存在分布较均匀的薄片状凸耳;有的初生TiB2的凸耳比较发达,凸耳呈一层层环状围绕初生TiB2晶体.这些凸台或棒状分枝及薄片状凸耳的晶面取向与母体的取向一致.分析表明,在不平衡凝固条件下,初生TiB2固-液界面前沿产生的富Al边界层和随着初生TiB2晶体的长大导致固-液界面上B原子过饱和度不均匀性增加的共同作用使固-液界面失稳,从而导致初生TiB2表面结构发生了变化,使初生TiB2(0001)面上的分枝具有较快的[0001]方向生长速度,呈棒状;而{1010}面上的凸耳具有较快的〈1010〉方向生长速度,使其呈片状.
关键词:
TiAl
,
TiB2
,
钛基复合材料
,
生长机制
高文理
,
张虎
,
何建平
,
金云学
,
曾松岩
稀有金属材料与工程
用原位自生法制备了Ti-54Al-x B(at%)和Ti-50Al-x B (at%)合金并利用XRD和SEM对合金的相组成和微观组织进行了研究.结果表明:细棒状TiB2主要以数个或更多个呈族聚形式分布于晶界处,细棒状TiB2{1010}面存在与[0001]晶向垂直的薄片状凸耳;有些细棒状TiB2生长成垂直交叉状的简单十字形或"T"字形;族聚形式细棒状TiB2实际为三维空间较复杂的十字或"T"字形的复合形.研究表明,细棒状十字形TiB2晶体的这种结构与其面上的生长台阶有关.
关键词:
TiAl
,
TiB2
,
钛基复合材料
,
晶体生长
李建康
,
杨延清
,
罗贤
,
原梅妮
,
李丽丽
,
张立武
稀有金属材料与工程
提出了用"残余应变不平衡法"来检测SiCf/Ti基复合材料的残余热应力.即在复合材料中单边多加入基体合金而形成层状材料,冷却中因残余热应变不平衡而产生弯曲,测量弯曲变形量,计算复合层间的热应力和应变,得出产生残余热应力的起始温度为704℃.采用Schapery模型计算不同温度下SiCf体积分数为35%的SiCf/Ti6Al4V复合材料热膨胀系数,获得了SiCf/Ti6Al4V复合材料中Ti6Al4V基体和SiC纤维中的平均残余热应力分别为349 MPa和648MPa.
关键词:
钛基复合材料
,
弯曲变形
,
热膨胀
,
残余热应力
肖代红
,
宋旼
,
陈康华
材料导报
原位合成钛基复合材料以其高比强度、高比模量引起了人们的广泛关注,尤其是如何提高其高温性能更成为近年研究的热点.综述了原位合成钛基复合材料的主要制备方法、增强体与钛基体的选择、反应体系以及复合材料的显微组织与力学性能,提出了当前存在的主要问题和今后的发展方向.
关键词:
钛基复合材料
,
原位合成
,
制备方法
,
力学性能
,
显微组织
邝玮
,
王敏敏
,
李九霄
,
韩远飞
,
黄光法
,
吕维洁
,
张荻
机械工程材料
利用钛与镧、硼单质之间的原位反应,经真空自耗电弧熔炼与后续的热加工工艺制备了增强体含量不同的(TiB+ La2O3)/TC4钛基复合材料,并研究了它的显微组织和室温拉伸性能.结果表明:该复合材料的基体为网篮状组织,增强体分布均匀,其中TiB呈短纤维状并沿加工方向分布,La2O3呈短棒状或颗粒状;与基体TC4合金相比,复合材料的室温抗拉强度均有所提高,且随着TiB与La2O3增强体含量的增多而增大,增强体起到了较好的增强作用;复合材料的拉伸断裂方式均为韧性断裂.
关键词:
钛基复合材料
,
增强体
,
TiB
,
La2O3
,
力学性能
