熔炼温度对TiC/ZA70复合材料显微组织和力学性能的影响

采用原位合成法将Al-Ti-C粉末预制块加入到ZA70熔体中,成功制备了TiC颗粒增强ZA70铝基复合材料,研究表明：在900 ℃熔炼温度下,复合材料中有长条状中间相Al3Ti相存在,而在1 300 ℃熔炼温度下,复合材料中只有TiC颗粒形成;TiC颗粒的加入提高了复合材料的室温和高温强度,但伸长率略有下降,但Al3Ti相存在会削弱TiC颗粒的强化效果.     

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。     

高体积含量TiC/Fe复合材料的制备及力学性能

以TiC粉、还原铁粉和羰基铁粉为原料,采用行星球磨混料、冷压成型后无压烧结工艺制备了TiC颗粒体积含量为70%~90%的TiC/Fe复合材料,重点研究了羰基铁粉添加量、烧结温度及TiC体积含量对TiC/Fe复合材料的微观结构和力学性能的影响。结果表明:羰基铁粉的最佳添加量为铁基体粉体积含量的60%。当TiC体积含量一定时,随烧结温度的升高,TiC/Fe复合材料的相对密度、维氏硬度与弯曲强度均先增大后减小,经1500℃烧结后,复合材料的综合性能最佳。其中,70%TiC/Fe的相对密度及弯曲强度最高,分别为99.5%和437MPa;80%TiC/Fe的维氏硬度最大,为12.2GPa。     

原位自生TiC/Fe复合材料的制备及组织形态研究

采用在普通45号钢的熔炼过程中加入Ti的方法,制备了不同成分的原位TiC/Fe复合材料,并观察分析显微组织,测定了性能。结果表明,简单的熔铸法可以制备不同体积分数的TiCp/Fe复合材料,复合材料中多数TiC以细小的规则三角形或四边形形状存在,且随Ti加入量的增加而增多,TiC含量达到一定含量时,还会形成棱面枝晶状TiC。材料硬度则随TiC含量增加而增加。当材料制备时只添加Ti,则TiC的形成,使得基体中碳含量的减少,从而使基体中的Fe3C减少或消失,其硬度随Ti含量的增加而先增后降,同时过量的Ti不仅形成缺碳的非计量比TiCx,还有形成条状的Fe2Ti金属间化合物。     

反应热压制备FeAl/TiC复合材料的研究

采用元素混合粉反应热压工艺制备了FeAl/TiC复合材料。研究了TiC含量、粘结相成分、以及反应热压工艺对致密化过程和力学性能的影响。结果表明,复合材料的密度随TiC含量的增加而减小,硬度和抗弯强度随TiC体积分数的增加而出现峰值,Al含量的增加有利于致密化,但因引入过多的氧化夹杂和热空位而导致力学性能的恶化。热压温度、压力等制度也对材料的制备和性能有一定影响。     

TiC/Ti层状复合材料组织与力学性能研究

为了平衡钛基复合材料（titanium matrix composites, TMCs）的强度和延展性,通过电泳沉积将氧化石墨烯（graphene oxides, GOs）沉积到Ti箔表面,然后进行放电等离子烧结（spark plasma sintering, SPS）制备了具有层状结构的原位TiC/Ti复合材料,并对复合材料进行冷轧和退火处理从而进一步优化复合材料的综合力学性能。结果表明,烧结过程中,Ti箔表面的GOs与Ti基体反应形成了原位TiC,从而形成了TiC/Ti层状复合材料,随着沉积时间的增加,分布在Ti层之间的TiC的含量增加;复合材料经过冷轧和退火后,退火态材料的晶粒为等轴晶,且TiC仍然保持层状分布特征。沉积时间120 s时,烧结态材料的抗拉强度（UTS）为555 MPa,伸长率（δ）为15%;退火态材料的抗拉强度为568 MPa,伸长率为27%,相比于烧结态材料,退火态材料达到了较好的强塑性匹配。此外,基于微观组织及断裂行为的分析对复合材料的强韧化机制进行了讨论。     

自蔓延高温合成TiC/Al2O3复合材料的力学性能

首先以Ti粉、Al粉和石墨粉为原料,在氩气保护条件下,用自蔓延高温合成(SHS)方法制备了TiC/Al2O3复合材料粉体.在1600℃,氩气保护条件下热压烧结制成块体复合材料.研究了复合材料的烧结密度、强度、硬度、韧性等力学性能,并讨论了力学性能与微观结构之间的关系.     

颗粒尺寸对TiC/AZ91镁基复合材料力学性能的影响

建立了TiC/AZ91镁基复合材料的三维有限元模型,通过ABAQUS有限元软件研究了拉伸过程中TiC增强颗粒尺寸对TiC/AZ91镁基复合材料力学性能的影响。结果表明:对于单一尺寸颗粒TiC/AZ91镁基复合材料,TiC颗粒的失效比随着TiC颗粒尺寸的减小而增大,复合材料的屈服强度随着TiC颗粒尺寸的增大而减小;对于混杂尺寸颗粒的TiC/AZ91镁基复合材料,复合材料所受最大应力分布在该材料的小尺寸颗粒处,小尺寸颗粒所占比例越大,颗粒失效比越高。     

添加TiC对WC-Co基硬质合金组织和力学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了不同TiC含量的WC-Ti-Co硬质合金。测定了常温力学性能,并采用XRD、SEM和EDS等方法分析了材料的相结构、组织形貌。试验结果表明,添加少量细晶粒TiC可以细化硬质合金的显微组织,提高其相对密度和硬度,但降低合金的断裂韧度。当TiC添加量为1.2%时,材料的综合力学性能最佳。     

激光熔覆TiC／FeAl复合材料涂层显微组织及初生TiC生长机制研究

利用激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢基体上制得了以TiC为增强相、以FeAl金属间化合物为基体的快速凝固TiC／FeAl复合材料涂层，分析了该涂层的显微组织及初生TiC的生长形态和生长机制。研究结果表明，激光熔覆TiC／FeAl快速凝固复合材料涂层主要由初生TiC碳化物、初生FeAl树枝晶和枝晶间少量的FeAl／TiC共晶组成，初生TiC具有独特的径向辐射分枝小面枝晶团簇状生长形态，其生长机制为侧向生长。     

热循环对TiC／W复合材料组织和性能的影响

采用真空热压法制备TiC／W复合材料,研究了电子束热循环处理对其组织性能的影响。结果表明,电子束热循环处理对TiC／W复合材料试样表面造成了明显的损伤,试样局部表面熔化严重,冷却后呈波纹状。经热循环处理后TiC／W复合材料的微观结构发生了明显的变化：晶内位错密度增大,晶界处形成位错塞积群。此外,热循环处理导致TiC／W复合材料的抗弯强度下降,使试样表面以下200μm深度内显微硬度提高。     

退火工艺对Ni／Al复合涂层的组织和力学性能的影响

Ni/Al复合涂层经200℃以上温度退火后,可在Ni层和Al层的交界处形成Al3Ni和Al3Ni2两个稳定相以及Al9Ni2亚稳相。随着退火温度的升高,复合涂层中Ni和Al晶粒的长大使得涂层的强度和硬度降低。摩擦系数从退火前的0.36减小为退火后的0.27,涂层摩擦性能改善的主要原因是由于金属间化合物相的产生。     

Aging characteristic and mechanical properties of TiC/2618 composite

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＸＤｍｅｔｈｏｄｉｓａｌｓｏｃａｌｌｅｄｔｈｅｉｎ ｓｉｔｕｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｍｅｔｈｏｄｏｒｉｇｉｎａｔｅｄｆｒｏｍＡｍｅｒｉｃａｉｎｔｈｅ 1980’ｓ[1,2 ] ,ｂｙｗｈｉｃｈａｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃａｎｂｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙｓｅｌｆ ｇｒｏｗｎｃｅｒａｍｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓ .Ｉｔｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉｓｔｉｃｓａｓｆｉｎｅａｎｄｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｉｎｔｈｅｃｏｍ ｐｏｓｉｔｅｇｏｏｄｂｏｕｎｄａｒｙｃｏ…     

半固态挤压原位自生Al-4Cu-0.8Mg/TiCP复合材料的组织与性能

对原位自生Al 4Cu 0 8Mg/TiCP 复合材料采用T4和T6两种热处理制度 ,测试了该材料的σb、σs、E和δ。通过SEM观察和分析了半固态挤压原位自生Al 4Cu 0 8Mg/TiCP 复合材料的显微组织和断口形貌。结果表明 ,在T6工艺处理下TiCP 含量为 15wt%的复合材料的σb、σs、E分别达到 5 40MPa、430MPa、92GPa ,δ为 3 2 % ,断裂形式为韧性断裂 ,由此可以认为 ,原位自生Al 4Cu 0 8Mg/TiCP复合材料具有优良的综合力学性能     

反应爆炸喷涂制备TiC／Fe-Ni金属陶瓷复合涂层

以钛铁粉、羰基镍粉和碳的前驱体(蔗糖)为原料,通过前驱体碳化复合技术制备Ti-Fe-Ni-C系反应热喷涂粉末,并通过爆炸喷涂技术原位合成并沉积TiC/Fe-Ni金属陶瓷复合涂层;利用XRD、SEM和EDS研究喷涂复合粉末和涂层的相组成、显微结构.结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的Ti-Fe-Ni-C反应喷涂复合粉末粒度均匀;所制备的TiC/Fe-Ni复合涂层由不同含量TiC颗粒分布于金属基体内部而形成的复合片层叠加而成,基体主要是(Fe,Ni)固溶体;TiC颗粒大致呈球形,粒度为纳米级;复合涂层的平均显微硬度HV0.2为18.9 GPa.     

不同(TiB+TiC)含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响

利用海绵钛与B4C粉末之间的自蔓延高温合成反应,经普通熔铸工艺制备了TiB晶须和TiC粒子增强的钛基复合材料.研究了不同TiC、TiB含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响.     

Al／TiC复合材料铸态组织和性能的研究

利用反应合成法制备了ＴｉＣ，并通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）研究了反应合成ＴｉＣ的稳定性。结果表明：反应合成的ＴｉＣ具有亚微米尺寸，在Ａｌ液中具有良好的稳定性。另外，研究了不同ＴｉＣ含量的Ａｌ／ＴｉＣ复合材料的铸态组织和力学性能。结果表明：Ａｌ／ＴｉＣ复合材料随着ＴｉＣ含量的增加，铸态组织变得愈来愈细小，ＴｉＣ分布愈来愈均匀，而且材料的力学性能较纯Ａｌ基体有很大的提高。ＳＥＭ观察表明材料为韧断。     

TiCp／1Cr18Ni9复合材料显微组织和力学性能的研究

采用原位合成铸造法制备了TiC颗粒增强1Cr18Ni9钢基复合材料。试验结果表明：TiC颗粒在基体中分布均匀，与基体结合良好且无团聚现象，复合材料的室温、高温强度与基体相比均有提高，但塑性和冲击韧性有所下降。