TiC_P/Ti复合材料的熔铸法制备及微观组织研究

用熔铸法制备了原位自生钛合金基复合材料。为减少复合材料的成分波动 ,熔炼前先用混合均匀的TiC粉和铝粉制备TiC Al中间合金 ,然后用中间合金制取复合材料。研究了复合材料中TiC的形貌。结果表明所制备的复合材料的成分易控制 ,波动小。对其TEM的研究表明 ,其TiC形态为初生树枝晶和短棒状共晶 ,此外还发现有 0 3～ 0 6 μm的规则块状TiC颗粒析出 ,多分布在晶界上 ,与基体界面干净 ,无反应层 ,HRTEM也证明不存在反应层。基体中存在较多位错 ,且位错线上有阻碍位错运动的TiC析出物 ,。     

TiN/Ti复合材料的熔铸法制备及微观组织

用熔铸法制备了TiN/Ti复合材料,并用SEM和XRD研究复合材料的微观组织和相组成,分析了TiN的形成过程.结果表明,所制备的复合材料增强相分布均匀,成麦穗状连续线状分布.对其SEM照片的研究表明,TiN形态为尖角小片状、片状或块状,颗粒大小在2～8 μm,TiN颗粒与基体界面干净,无反应层.     

自生TiCp／Al—4Cu复合材料的组织与力学性能

应用反应合成工艺制备了自生TiCp/Al-4Cu复合材料,通过XRD分析了自生TiCp/Al-4Cu复合材料的相组成,用SEM观察了自生TiCp/Al-4Cu复合材料的微观组织和断口形貌,测试了自生TiCp/Al-4Cu复合材料的力学性能,结果表明：自生TiCp/Al-4Cu复合材料增强颗粒细小圆整,在基体中分布均匀,在T6状态下具有优良的综合学性能。     

BE—CIP—HIP方法制备的Ti—6Al—4V／TiCp复合材料的高温行为

为获得低成本的颗粒增强复合材料可采用如下制备途径：先混合元素粉末(BE),然后通过冷等静压(CIP) 烧结或热等静压 (HIP)成型。由于陶瓷颗粒增强复合材料具有低密度,低成本以及良好的机械性能等特性,因而适合应用在航空及汽车领域。这些复合材料的一个最令人感兴趣的特点是它们能在相当高的温度下保持良好的机械性能。由于高温下钛基陶瓷复合材料的基体与陶瓷粒子之间不发生有害的反应,它比铝基复合材料更具优势。意大利学者主要研究Ti-6Al-4V/TiCp复合材料的热稳定性及高温机械行为。通过冷等静压、真空烧结和热等静压制备出Ti-6…     

自生TiCp／Ti复合材料中TiC的形貌及缺陷

研究了TiCp/Ti复合材料中增强相TiC的形貌和缺陷,XRD和SEM分析表明,材料中的TiC以初生枝晶状和共晶短棒状为主,另外还存在细小块状TiC。材料的深腐蚀SEM观察发现,TiC枝晶表面存在生长条纹,内部存在孔洞。生长条纹是TiC枝晶在自由生长过程中由于周围温度和溶质浓度梯度的波动而产生的。TiC枝晶内部存在纯Ti析出物,该析出物在制样过程中被腐蚀而留下了孔洞。     

熔铸法制备VC/CuCrZr复合材料及其微观组织与性能

用熔铸法制备了VC颗粒增强CuCrZr基复合材料,并探讨了热处理工艺对材料组织和性能的影响.结果表明,以微量Cr和Zr强化的铜基体,经过适当的时效处理,可同时发挥弥散强化和复合强化两种机制的增强作用,显著提高铜基复合材料的力学性能.     

Ti—15s／TiCp复合材料的拉伸断裂过程

用金相，ＳＥＭ和ＴＥＭ研究了ＰＴＭＰ技术制备的含１０％体积分数粒子的Ｔｉ－１５Ｓ／ＴｉＣ颗粒强化复合材料的显微组织，拉伸断口及拉断试样纵向显微组织特征，原始复合棒料是等轴晶组织，增强体ＴｉＣ粒子随机分布于基体中，增强体和基体界面连接良好，尺寸较大的ＴｉＣ粒子中有孔洞存在，有拉伸过程中，由于ＴｉＣ粒子是主要的承载体而首先断裂，粒子裂纹快速扩展到基体造成复合体快速断裂，尺寸较大的ＴｉＣ粒子中有原有孔洞     

TiCp／W复合材料的制备工艺与力学性能

研究了烧结温度,烧结保温时间和烧结压力等工艺参数对各３０％ＴｉＣ（体积分数,下同）颗粒的钨基复合材料的力学性能的影响,得到了制备３０％ＴｉＣｐ／Ｗ复合材料的优化的热压烧结工艺为：２０００℃,２０ＭＰａ压力下烧结６０ｍｉｎ,用优化工艺制备的３０％ＴｉＣｐ／Ｗ复合材料的高温强度比其室温强度要高,这种极好高温强度主要是由于Ｗ基体随温度上升发生了由脆性到塑性的转变,使ＴｉＣ颗粒的增强效果在高温得以充分发挥     

热处理对TiCp／Fe复合材料组织和性能的影响

研究了热处理对液态等温反应合成的TiCp/Fe复合材料的组织和性能的影响，指出热处理可以使在凝固过程中产生的少量TiFe2和Fe3C等相溶解消失，并得到一定数量的细小的二次TiC增强相。热处理过程能完全改变复合材料的基体组织，通过不同的热处理工艺可以获得具有不同基体组织的复合材料，合金元素钼可有助于基体组织的调整，热处理过程对复合材料的性能也有较大的影响，二次TiC对基体的强化作用使复合材料的抗拉强度上升和冲击值下降。     

不同碳源TiC/Ti复合材料的显微组织及力学性能

采用原位熔铸法制备了不同TiC添加量以及不同碳源(碳粉末、碳纤维和碳纳米管)的TiC/Ti复合材料,研究了TiC添加量和碳源种类对铸态和锻态TiC/Ti复合材料显微组织的影响,并对不同碳源制备的铸态和锻态复合材料进行了断裂韧性和室温压缩性能测试。结果发现,TiC/Ti复合材料主要由α-Ti和TiC组成;α片层宽度随着TiC体积分数的增加逐渐下降,TiC呈条状或片状。经过锻造,TiC呈近等轴状,α片层进一步细化。以碳粉末作为原位反应碳源制备的铸态TiC/Ti复合材料,断裂韧性较高,以碳纤维和碳纳米管作为碳源时,断裂韧性较低;以不同碳源制备的铸态复合材料,室温抗压强度和屈服强度无明显差异。     

氩弧熔敷原位合成TiC-TiB2/Ti基复合涂层组织及性能分析

利用氩弧熔敷技术,在TC4合金表面原位合成了TiC-TiB₂增强镍基复合材料涂层,利用SEM和XRD等方法分析了涂层的显微组织并测试了涂层的显微硬度.结果表明,熔敷组织主要由TiC,TiB₂和Ti(Ni,Cr)组成,TiB₂主要以棒状形式存在;在所形成的TiC-TiB₂/Ti复合材料层中,TiC和TiB₂颗粒分布均匀且尺寸细小;熔敷涂层由表及里组织不同;熔敷层与基体呈冶金结合,无气孔、裂纹等缺陷;涂层的显微硬度达到13.8 GPa,较基体提高了4.5倍.     

Formation and growth mechanism of TiC crystal in TiC_p/Ti composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＰａｒｔｉｃｌｅｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ(ＴＭＣｐ)ｈａｖｅｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓｆｏｒｔｈｅｉｒａｔｔｒａｃｔｉｖｅｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇ     

高碳钢与钛丝反应合成TiC/Fe复合材料的组织及耐磨性研究

用钛丝作为增强相加人到高碳钢基体中,通过铸造与热处理的工艺,获得丝状碳化钛增强复合材料.对复合材料的微观组织、摩擦磨损行为进行了系统研究.结果表明,制备得到的TiC硬质相,沿原来钛丝方向分布均匀.尺寸为1～4μm.相对于高碳钢标准试样.该复合材料的耐磨性有了,明显的改善.     

Mg含量对原位TiC/Al-4.5Cu复合材料微观组织与拉伸性能的影响

采用接触反应法制备了原位TiC/Al-4.5Cu复合材料,借助光学显微镜、透射电子显微镜研究了向基体合金中添加不同含量的Mg对复合材料微观组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着Mg的添加量由0.8%(质量分数,下同)增加到2.0%,TiC/Al-4.5Cu复合材料的延伸率下降,而抗拉强度在1.5%Mg时,达到极值。与同等条件下制备的不含Mg的TiC/Al-4.5Cu复合材料相比,抗拉强度提高了17.7%,但延伸率下降了17.9%。TiC颗粒的细化有助于复合材料力学性能的提高,但针状Al2CuMg相的析出阻碍了复合材料塑性的进一步提高。TiC/Al-4.5Cu-Mg复合材料中TiC颗粒尺寸为100nm左右。     

Zr添加对TiC/Ti6Al4V复合材料组织和性能的影响

用熔铸法制备原位自生TiC/Ti6Al4V复合材料,研究Zr元素的添加对TiC/Ti6Al4V复合材料显微组织、压缩性能和耐磨性能的影响。结果表明：当Zr添加量在1%~4%（质量分数,下同）范围内变化时,初生TiC呈枝晶状,在初生TiC周围伴有花瓣状、片状或须状共晶TiC生成;且随着Zr含量的增加,初生TiC的尺寸减小,共晶TiC的数量增加,复合材料的耐磨性能和压缩性能增强。当Zr添加量在6%~10%内时,枝晶状TiC又变得发达,但在此范围内随着Zr含量的增加,复合材料的耐磨性和压缩性能呈下降趋势。当Zr量为4.0%时,复合材料的抗压强度达到峰值。     

原位合成高含量TiB2/SiC复合材料的显微组织与性能

以SiC、TiO₂和B₄C为主要原料,采用原位合成法一步烧结制备高含量TiB₂/SiC复合材料,利用维氏硬度计、电子万能试验机、伏安电阻计、金相显微镜和电子扫描电镜,研究TiB₂含量对TiB₂/SiC复合材料力学性能、体积电阻率与显微组织的影响。结果表明：随着TiB₂含量的增加,复合材料的开口气孔率先降低后增加、抗折强度和断裂韧性均先增大后减小、维氏硬度逐渐增加、电阻率先快速下降后趋于稳定、TiB₂颗粒的平均粒径逐渐增大。1950 ℃烧结后,TiB₂含量为40 wt% 的复合材料性能最佳,其开口气孔率、抗折强度、断裂韧性和体积电阻率分别为0.56％、412 MPa、5.77 MPa?m_1/2和2.6×10_-1(Ω?cm)。     

定向凝固Cu-Cr自生复合材料的组织与断口分析

以定向凝固Cu-Cr自生复合材料为对象，研究了凝固方法、凝固速率对凝固组织的影响，并观察了断口形貌，分析了复合材料的断裂机制。结果表明：Cu-Cr自生复合材料的定向凝固组织是由α基体相和分布于α相间的纤维状共晶体组成。随着凝固速率增加，复合材料中的纤维状共晶体分布规整、均匀，横向晶界减少；断口形貌表明共晶体成为应力的主要承载体，共晶体的断裂是自生复合材料断裂的控制机制。     

激光熔覆原位合成TiC/Al陶瓷基复合涂层增强Ti6Al4V研究

采用Ti-C-Al体系激光点火自蔓延合成TiC/Al材料的同时,在Ti6Al4V钛合金表面形成均匀厚度的涂层。实验所用设备为2kWNd:YAG脉冲固体激光器;原料中钛碳原子比1:1,铝含量范围10%~40%(质量分数)。原料中的铝含量对原位合成的TiC颗粒形态和大小影响较大,通过实验确定了原料中合适的铝含量。利用扫描电镜对涂层与基体结合界面微观结构进行表征,测试涂层的显微硬度和耐磨性。结果表明,涂层和基体有良好的冶金结合;TiC颗粒在涂层表面处主要以树枝晶状存在,而在涂层与基体连接处主要为近球状晶粒;涂层显微硬度可达到8000MPa(HV0.5),约为基材的2~3倍。