合金元素對(duì)顆粒增強(qiáng)Ti基復(fù)合材料組織及性能的影響.pdf

1、本文研究并分析了Ti-1.6Fe-2.15Mo-(1.6Al-Nd)+4.5％Cr3C2顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的粉體和壓坯制備及其燒結(jié)的工藝參數(shù)，制定其制備工藝為：粉體平均粒度控制在30μm左右250MPa2min模壓或250MPa2min模壓+300MPa2min冷等靜壓制備壓坯，1350℃真空燒結(jié)3小時(shí)。用該工藝分別制備了不同Cr3C2和Fe含量的燒結(jié)試樣，討論分析了其性能測(cè)試和微觀組織的試驗(yàn)結(jié)果，得到以下結(jié)論：
　　 1．對(duì)

2、Ti-1.6Fe-2.15Mo-(1.6Al-Nd)-4.5Cr3C2燒結(jié)試樣進(jìn)行XRD，SEM和能譜分析表明，Cr3C2加入到Ti-Fe-Mo-(Nd-Al)基體中，會(huì)發(fā)生Cr3C2與Ti的反應(yīng)，原位生成TiC和Ti-Cr固溶體。
　　 2．對(duì)于Ti-1.6Fe-2.15Mo-(1.6Al-Nd)-XCr3C2(X=0，4.5，8，13)合金，研究表明隨著Cr3C2含量增加，其相對(duì)密度是呈先增大而后減小的趨勢(shì)，含4.5wt％C

3、r3C2時(shí)的相對(duì)密度最高，達(dá)到98.26％，其孔隙細(xì)小、分散和圓整。
　　 3．對(duì)于Ti-1.6Fe-2.15Mo-(1.6Al-Nd)-XCr3C2(X=0，4.5，8，13)合金，隨著Cr3C2含量的增加，硬度呈不斷上升的趨勢(shì)，由0wt％Cr3C2的56.7HRC增加到13wt％Cr3C2的58.2HRC；其抗彎強(qiáng)度則呈先上升而后下降的趨勢(shì)，最大值出現(xiàn)在4.5wt％Cr3C2時(shí)，達(dá)到了1913MPa。
　　 4．對(duì)于

4、Ti-1.6Fe-2.15Mo-(1.6Al-Nd)，隨著Cr3C2含量由0wt％，4.5wt％，8wt％增加到13wt％，金相分析和SEM形貌顯示其相應(yīng)的組織順序：a+(B)雙相的魏氏體→α+(?)雙相上彌散分布著TiC硬質(zhì)顆粒的網(wǎng)籃組織→α+(B)雙相上彌散分布著較多且彌散分布TiC硬質(zhì)顆粒，(B)與初生a互不相連的雙態(tài)組織→單相(B)上均勻彌散分布著粗大的TiC顆粒。SEM斷口形貌表明：4.5wt％的斷裂方式為準(zhǔn)解理斷裂和解理斷裂

5、，存在舌狀花樣和韌窩；8wt％和13wt％的斷裂方式為延性斷裂，后者的韌窩比前者大而深。
　　 5．對(duì)于Ti-XFe-2.15Mo-(1.6Al-Nd)+4.5Cr3C2(X=1.6，2.2，2.8，3.4)，其相對(duì)密度隨Fe含量增加而上升，含3.4wt％Fe時(shí)達(dá)最大值99.58％；硬度值則隨Fe含量增加而下降；抗彎強(qiáng)度是隨Fe含量的增加呈先增加而后減小的趨勢(shì)，模壓+冷等靜壓壓坯的燒結(jié)試樣含2.2wt％Fe的抗彎強(qiáng)度達(dá)到最大值3

6、050MPa。
　　 6．對(duì)于Ti-XFe-2.15Mo-(1.6Al-Nd)+4.5Cr3C2(X=1.6,2.2,2.8,3.4)，含1.6wt％Fe、2.2wt％Fe和2.8wt％Fe的組織都是在a+(B)雙相組織基體上均勻、彌散的分布著TiC顆粒，SEM形貌表明隨Fe含量增加到2.8wt％Fe時(shí)，其晶粒逐漸增大，(B)晶粒、a團(tuán)界及a片厚度尺寸也隨之增大．含3.4wt％Fe時(shí)的基體組織為a+(B)雙相組織，在(B)基體上