Ti-Al層狀復(fù)合材料的熱壓制備及成形性能研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著航空航天領(lǐng)域的迅速發(fā)展，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的材料提出越來(lái)越高的要求。Ti/Al層狀復(fù)合材料由于綜合性能優(yōu)異，因而此類材料的設(shè)計(jì)、制備、復(fù)雜構(gòu)件成形以及服役性能評(píng)價(jià)等理論與技術(shù)已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)主要集中在材料的制備、界面演變以及基本力學(xué)性能等，但是其成形性能研究的工作尚未開展。因此，本文采用熱壓復(fù)合法制備界面結(jié)合性能優(yōu)異的層狀復(fù)合材料，通過(guò)變形特性及成形性能試驗(yàn)對(duì)其成形性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，為Ti/Al層狀復(fù)合材料的加工

2、工藝的制定提供數(shù)據(jù)性的指導(dǎo)。
　　首先，在不同溫度下對(duì)Ti/Al層狀復(fù)合材料進(jìn)行熱壓制備。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鈦、鋁箔材界面平直，界面結(jié)合良好，無(wú)任何孔洞；隨著熱壓溫度的提高，元素?cái)U(kuò)散程度加劇，界面擴(kuò)散層的厚度逐漸增加；500℃及550℃熱壓時(shí)，界面處均未有金屬間化合物產(chǎn)生，600℃時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物Al3Ti不斷以顆粒的形式在鈦、鋁金屬界面處析出，且Al3Ti是唯一的生成相，并對(duì)其形成機(jī)制進(jìn)行了討論；Ti/Al層狀復(fù)合材料的最佳制備工藝為55

3、0℃下熱壓3 h。
　　其次，開展Ti/Al層狀復(fù)合材料不同應(yīng)變速率下的單向拉伸試驗(yàn)研究材料的變形特性。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著應(yīng)變速率的增加，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、應(yīng)變強(qiáng)化系數(shù)及屈強(qiáng)比增加，但延伸率、應(yīng)變硬化指數(shù)降低，表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變強(qiáng)化效應(yīng)；室溫下應(yīng)變速率對(duì)塑性應(yīng)變比的變化敏感性不高；慢應(yīng)變速率下的成形有利于提高層狀復(fù)合材料的成形性能；本構(gòu)方程???? K n1?n2 ln能夠準(zhǔn)確描述均勻塑性變形過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。
　　最后