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
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
宋杰
,
王立强
,
覃继宁
,
吕维洁
,
张荻
,
侯红亮
机械工程材料
对原位反应制备的（TiB，TiC）／Ti-6Al-4V复合材料进行热氢处理，研究了不同状态下复合材料的显微组织和力学性能。结果表明：置氢处理降低了复合材料的相变温度，提高了β相的含量；氢含量为0和0．15％的复合材料热锻后获得α和β相，氢含量为0．6％的复合材料获得α″马氏体和β相；除氢处理提高了复合材料在室温和400℃下的屈服强度和抗拉强度。
关键词:
钛基复合材料
,
热氢处理
,
显微组织
,
力学性能
毛小南
,
周廉
,
周义刚
,
张鹏省
,
于兰兰
稀有金属材料与工程
利用X射线衍射技术测试了TiC颗粒增强钛基复合材料Ti-6Al-4V+7%TiC(质量分数,下同)(T64), Ti-3Al-2.5V+7%TiC (T32)和Ti-6Al-2.5Sn-4Zr-0.5Mo-1Nb-0.45Si+3%TiC(T650) 的内应力.发现该复合材料在800℃左右存在一个应力性质转变点,即在800℃以上处理,钛基体感生残余拉应力,增强TiC颗粒感生残余压应力;在800℃以下处理,应力性质相反.并且内应力随处理温度升高而增加,由Eshelby 模型得出,该转变点和钛合金基体的相变点有关.
关键词:
内应力
,
X射线衍射
,
钛基复合材料
,
TiC颗粒
,
热处理
吕健
,
王立强
,
覃继宁
,
吕维洁
,
张荻
机械工程材料
采用真空自耗电弧炉熔炼技术，利用钛与LaB6之间的反应原位合成了具有不同氧含量的（TiB＋La203）／Ti复合材料；分析了复合材料的物相组成、增强体形貌以及显微组织，测试了复合材料的室温、高温拉伸性能以及热稳定性。结果表明：较高氧含量的复合材料室温下强度及塑性都较低，但在高温下尤其是700℃时具有较高的抗拉强度；在650℃保温100h后，含氧量对其强度影响不大，但高氧含量的塑性较低。
关键词:
钛基复合材料
,
氧含量
,
显微组织
,
力学性能
王沛培
,
王立强
,
覃继宁
,
吕维洁
,
张荻
机械工程材料
利用真空电弧熔炼技术，通过热加工原位合成了以TiB纤维和La2O3颗粒为增强体的7715D钛基复合材料，然后分别在B相区与（α＋β）相区退火，获得层片和等轴两种基体组织；并对不同组织复合材料进行了高温拉伸试验、蠕变试验和不同温度下的热暴露试验。结果表明：与等轴组织相比，层片组织显著提高了复合材料的高温抗拉强度及蠕变性能，能有效阻止增强体断裂后微裂纹的扩展；在600℃下热暴露时，复合材料的热稳定性最差，主要由在等轴组织初生α相中和层片组织的α片边界处析出颗粒状脆性相所致，其对复合材料室温塑性均有不利影响。
关键词:
钛基复合材料
,
高温力学性能
,
等轴组织
,
层片组织
张志超
,
王玉敏
,
李玉芳
,
柏春光
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.312
采用有限元模拟方法研究了SiC纤维和SiC/Ti-6Al-4V复合材料的制备过程,用正交实验分析技术计算了不同参数对SiC纤维残余应力和复合材料致密度及残余应力的影响规律.结果表明,对于SiC纤维的制备过程,降低沉积温度和C涂层厚度则WC反应层中的轴向热应力降低.对于复合材料的热等静压过程,热等静压温度和包套厚度对复合材料致密度的影响较大,热等静压时间和纤维体积分数对致密度的影响较小,随着热等静压温度的升高和包套厚度的降低复合材料的致密度提高;适当提高热等静压温度和纤维体积分数、降低包套厚度能大大增大基体的径向残余应力和适当提高热等静压温度和包套厚度、降低热等静压时间,能大大降低基体的环向残余应力.建议热等静压温度为950-960℃,热等静压时间为9h,包套的厚度为70-80 mm,纤维的体积分数为45％-50％.SiC纤维增强钛基复合材料残余应力模拟结果与用拉曼光谱法测试的数值有一定的不同,但是其变化趋势相近.
关键词:
钛基复合材料
,
SiC纤维
,
致密度
,
残余应力
,
有限元模拟
李月英
,
彭丽华
,
张驰
,
曹占义
,
刘勇兵
复合材料学报
采用粉末冶金法制备了TiB_2/Ti颗粒增强钛基复合材料,研究了不同烧结温度(800、900、1000和1100℃)TiB_2/Ti复合材料在600、700、800和900℃空气中的恒温氧化行为,分析了TiB_2对钛基复合材料氧化动力学行为的影响,并对氧化层表面的相组成、形貌以及氧化层剖面的显微结构进行了分析.结果表明:该复合材料的氧化层表面的氧化产物主要为金红石型TiO_2,此外还有Fe_2O_3、Al_2O_3和B_2O_3,未发现其它类型钛的氧化物;TiB_2/Ti复合材料800℃恒温空气中氧化的氧化动力学曲线初始阶段氧化速度较快,随着氧化时间的延长,形成的氧化膜减慢了氧化的速度;随着增强体TiB_2体积分数的增加和烧结温度的提高,复合材料的抗氧化性能提高,这主要是由于提高烧结温度和提高增强体TiB_2的体积分数均有利于氧化层的致密度提高,从而提高了材料的抗氧化性能.
关键词:
钛基复合材料
,
TiB_2颗粒
,
抗氧化性
,
氧化动力学
张旭
,
王玉敏
,
杨青
,
雷家峰
,
杨锐
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00127
研究了SiCf/TC17复合材料的室温、高温(773K)拉伸性能及其断裂机制.结果表明:SiCf/TC17复合材料室温、高温应力-应变曲线受纤维线弹性变形和基体屈服程度影响呈现不同的形状;室温断裂机制主要是反应层多次断裂、纤维一次断裂和基体脆性断裂等,高温断裂机制主要是纤维多次断裂、基体韧性断裂和大范围的界面脱黏等;纤维累计损伤理论适合于对SiCf/TC17复合材料断裂强度的估测,其中室温断裂强度符合临界断裂纤维数大于或等于3时的局部承担载荷模型,高温断裂强度符合均匀承担载荷模型.结合断裂机制和强度估算结果,详细论述了SiCf/TC17复合材料室温、高温拉伸断裂过程.
关键词:
钛基复合材料
,
SiC纤维
,
拉伸性能
,
断裂机制
,
断裂过程
段宏强
,
韩远飞
,
吕维洁
,
王立强
,
毛建伟
,
张荻
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201705004
鉴于颗粒增强钛基复合材料在提高强度的同时会引起塑韧性的下降,借鉴性能优异生物材料的叠层微观结构,利用粉末冶金结合热加工工艺(热锻+退火)的方法,制备了增强体体积分数为5%~15%的原位合成层状Ti-(TiB+TiC)/Ti复合材料,并对其组织和力学性能进行了研究.结果表明:复合材料组织完全致密化,复合层中团聚的增强体被分散,纯钛层α晶粒沿锻造方向排列;复合材料的室温抗拉强度较纯钛的提高近一倍,退火后其伸长率明显提升;随增强体体积分数的增加,复合材料的强度稍有提高,但塑性下降较为明显,增强体体积分数为5%的复合材料具备优异的综合力学性能,与增强体体积分数为15%的复合材料相比,强度仅降低了4%,但伸长率却增加了3.8倍.
关键词:
钛基复合材料
,
层状结构
,
增强体
,
显微组织
,
力学性能
