網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw-TC4復(fù)合材料高溫壓縮變形組織與性能演變規(guī)律.pdf

1、本文采用粉末冶金結(jié)合原位自生反應(yīng)的方法，以TC4粉和TiB2粉末為原料，制備了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料。對復(fù)合材料進(jìn)行了高溫壓縮試驗以研究其高溫壓縮變形行為。利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及電子背散射衍射儀(EBSD)表征了不同變形參數(shù)下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料高溫變形后的組織演變。對高溫壓縮后試樣不同部位進(jìn)行了洛氏硬度測試。對高溫壓縮變形后及熱變形退火后的大尺寸網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料不同部

2、位進(jìn)行了室溫拉伸測試，建立了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料高溫壓縮變形力學(xué)性能演變與組織演變的對應(yīng)關(guān)系。
　　高溫壓縮變形溫度范圍為900～1000℃，應(yīng)變速率為0.001～0.1s-1，變形量為20％~60%。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料的峰值流變應(yīng)力隨變形溫度下降、應(yīng)變速率提高而上升，且上升趨勢也增大。
　　高溫壓縮后的組織分析表明，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料高溫壓縮后試樣不同區(qū)域有著不同的變形特征：中心區(qū)域

3、應(yīng)變最大，基體顆粒被拉長，TiB晶須趨向于定向排列；端部區(qū)域應(yīng)變最小。隨變形量增加，中心區(qū)域變形量增加，再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)提高，而端部變形量幾乎不變。隨著變形的不斷進(jìn)行，初始α相以小角度晶界不斷轉(zhuǎn)變成大角晶界的形式發(fā)生球化，并且TiB晶須的存在對球化有促進(jìn)作用。在10-3/s速率下變形，試樣內(nèi)部組織較為均勻，只出現(xiàn)較弱的<0001>//CD的絲織構(gòu)；在10-1/s速率下變形，球化傾向于在TiB晶須富集區(qū)發(fā)生，球化程度較為嚴(yán)重，而基體內(nèi)部變形

4、晶粒較多，形成了<112—0>//ND的絲織構(gòu)。硬度測試結(jié)果表明，變形量越大，硬度值越高。隨著應(yīng)變速率下降，溫度提高，試樣中心部位的硬度呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢。高溫及低應(yīng)變速率下變形后，試樣洛氏硬度值較低。
　　室溫拉伸試驗結(jié)果顯示，隨著變形量的增加，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) TiBw/TC4復(fù)合材料的抗拉強度及延伸率都上升。熱壓縮變形后 V5D200和V5D110復(fù)合材料的抗拉強度都比燒結(jié)態(tài)高90MPa左右，并且延伸率也提高。經(jīng)過退火處理后，