基于BP神经网络对Ti_2AlC/TiAl复合材料快速热处理工艺性能的预报

利用BP人工神经网络将Ti2AlC/TiAl复合材料的快速热处理工艺参数（热处理温度,B的含量）-性能（显微硬度、弯曲强度）,建立起关系网络模型。并通过BP神经网络,预测了Ti2AlC/TiAl复合材料在加入B元素和未加B元素的情况下的性能变化。研究表明：所建立的网络可以很好地反映出本材料的工艺-性能之间的关系,并且具有一定的精度,网络模型可以用来预测不同实验条件下Ti2AlC/TiAl复合材料的性能。加入B元素的Ti2AlC/TiAl复合材料的性能明显高于未加入B元素的。     

Ti2AlC／TiAl复合材料的高温氧化性能研究

利用放电等离子烧结（SPS）技术，原位制备Ti2AlC／TiAl和Ti2AlC／TiAl（Nb，B）复合材料，并研究其在900℃和1000℃的高温氧化性能。研究发现，掺加Nb，B后复合材料的抗氧化性能明显提高，1000℃氧化30h时氧化层厚度为50μm～60μm，未掺入Nb，B时其厚度约为170μm。在氧化层和复合材料交界处结构疏松出现许多孔洞，Nb原子在高温时向表面层富集使复合材料抗氧化性能提高，富Nb层的存在即可以阻挡氧原子的继续渗入，又可以作为扩散障，减少Kirkendall效应；加入B后，组织明显细化，氧化反应初始阶段氧化物的形核增多。     

Ti2AlC／TiAl复合材料的抗热震性能研究

利用放电等离子烧结（SPS）技术，原位制备Ti2AlC／TiAl（Nb，B）复合材料，并对其进行快速升温热处理。采用残余强度法对复合材料在225～825℃范围内的抗热震性能进行测试。结果表明：随热震温差的升高，试样显微结构变得疏松，内部出现孔洞和裂纹，导致材料热震后强度下降；热处理后复合材料的抗热震性能明显提高，断裂方式的改变及显微组织的细化是产生这一现象的主要原因。     

Ti_2AlC/TiAl基复合材料的制备及其力学性能北大核心CSCD

以Ti-Al-Ti_3AlC_2为反应体系,采用真空热压技术(1100℃×1 h)制备Ti_2AlC/TiAl基复合材料。借助XRD、SEM等测试手段分析相组成以及微观结构,并测量其密度、维氏硬度、抗弯强度、抗压强度和断裂韧性等室温力学性能。结果表明,产物主要由TiAl、Ti_2AlC和Ti_3Al相组成。利用Ti_3AlC_2分解反应原位自生的Ti_2AlC增强相主要分布于基体晶界处,部分钉扎于晶内,且随着Ti_2AlC生成量的增大,团聚现象加剧。室温力学性能测试表明,Ti_2AlC/TiAl基复合材料的力学性能明显优于单相TiAl材料,当Ti_3AlC_2掺杂量为10 mass%时,综合性能较好,密度、硬度、抗弯强度、抗压强度和断裂韧性分别为3.97 g/cm^3、4.82 GPa、488.61 MPa、1340 MPa和5.68 MPa·m^(1/2)。断裂机制主要表现为沿晶断裂、穿晶断裂、裂纹偏转与桥联;颗粒相增韧、裂纹偏转与桥联以及层状增韧是主要的增韧方式。     

基于BP神经网络对Ti2AlC/TiAl复合材料快速热处理工艺性能的预报

利用BP人工神经网络将Ti2AlC/TiAl复合材料的快速热处理工艺参数(热处理温度,B的含量)-性能(显微硬度、弯曲强度),建立起关系网络模型.并通过BP神经网络,预测了Ti2AlC/TiAl 复合材料在加入B元素和未加B元素的情况下的性能变化.研究表明:所建立的网络可以很好地反映出本材料的工艺-性能之间的关系,并且具有一定的精度,网络模型可以用来预测不同实验条件下Ti2AlC/TiAl复合材料的性能.加入B元素的Ti2AlC/TiAl复合材料的性能明显高于未加入B元素的.     

自生Ti2AlC/TiAl复合材料的组织及反应过程

采用自蔓延燃烧合成及真空电弧熔炼的方法,以碳纤维(Cf)、钛粉及铝粉为原料,合成了Ti2AlC/TiAl复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了复合材料的物相组成和微观结构,讨论了原位合成Ti2AlC的反应和二次Ti2AlC的析出过程。结果表明,复合材料铸锭由Ti2AlC、TiAl和Ti3Al3相组成,基体由α2(Ti3Al)+γ(TiAl)片层和γ(TiAl)等轴晶粒构成,原位自生的Ti2AlC分布均匀,呈短纤维状或颗粒状。1200℃均匀化热处理促使Ti3Al分解为TiAl和Ti2AlC,导致Ti2AlC粗化,同时基体表面析出细小的二次Ti2AlC颗粒。     

Ti2AlC／TiAl复合材料热处理组织的细化

利用放电等离子烧结（SPS）技术，原位制备Ti2AlC／TiAl复合材料，并对其进行多步热处理，研究增强相Ti2AlC和微量元素B对Ti2AlC／TiAl复合材料热处理组织的细化作用。研究发现，在热处理过程中，Ti2AlC和B能够显著抑制TiAl基体中γ晶粒和α2／γ层片晶团的长大，有效地细化Ti2AlC／TiAl复合材料的热处理组织。显微组织的细化能够显著强韧化复合材料，其中经1390℃热处理的复合材料的弯曲强度达到957．9MPa，断裂韧性达到20．73MPa·m^1/2。     

两相连续网络结构Ti2AlC/TiAl复合材料的制备及力学性能

采用热压工艺制备不同体积分数的Ti2AlC/TiAl复合材料,并研究其增强结构特征及力学性能.当增强相体积分数达到20％时,复合材料形成两相三维互贯通的结构;当增强相体积分数高于20％,复合材料中Ti2AlC相聚集长大并形成粗大的骨骼网络.Ti2AlC相的微观塑性变形行为(如扭折和层裂)能改善复合材料的断裂韧性,均匀细...     

多步热处理对Ti2AlC/TiAl复合材料组织与性能的影响

利用放电等离子烧结(SPS)技术,原位制备了Ti2AlC/TiAl复合材料,研究了多步热处理对Ti2AlC/TiAl显微组织与力学性能的影响.结果表明,通过多步热处理,Ti2AlC/TiAl的力学性能得到明显改善.其中在1390℃热处理时,弯曲强度达到957.9 MPa,断裂韧性达到20.73 MPa·m1/2.通过多步热处理,可以得到双态组织和晶粒更为细小均匀的近y组织的TiAl基体,复合材料的断裂模式转变为穿晶解理断裂.在热处理过程中,Ti2AlC能够显著抑制TiAl基体中y晶粒和α2/y层片晶团的长大,并且在一定程度上,阻碍α2/y层片晶团的形成.     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/2024Al) 的热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对17%SiCp/2024Al(体积分数)复合材料在温度为573-773 K、应变速率为0.02-0.5 s-1变形条件下的热变形行为进行了研究.结果显示,复合材料的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,采用位错-颗粒交互作用模型能够合理的解释复合材料的应力-应变行为;采用Power-Arrhenius型速率方程ε=Aσ1/mexp(-Q/RT)对复合材料的热变形激活能Q进行了计算,结果显示复合材料在不同的温度区间具有不同的激活能,其中在623-723 K的变形温度区间内,激活能为250 kJ@mol-1.     

Ti2AlC/TiAl复合材料经快速热处理后的抗氧化性

通过对Ti2AlC/TiAl(Nb、B)复合材料进行快速热处理,研究了Ti2AlC/TiAl(Nb、B)复合材料在900℃、1000℃空气中的氧化行为.研究表明,Ti2AlC/TiAl(Nb、B)复合材料抗氧化性有所提高,抗氧化性的改变是由于改善氧化膜的粘附性以及晶界扩散发生选择性氧化而造成的,具有良好保护性的氧化膜提高了复合材料的抗氧化性.     

First-Principles Calculation of Nb2AlC/Nb Interfaces

We have performed a first-principles density functional theory method and molecular dynamics simulation on the Nb₂AlC(001)/Nb(001), Nb₂AlC(001)/Nb(110), and Nb₂AlC(001)/Nb(111) interfaces. The results show that the Nb₂AlC(001)/Nb(111) interface structure is the most stable structure of the three. The Al-Nb bonds at the Nb₂AlC(001)/Nb(111) interfaces show covalence bonding character, while the Nb-Nb interface bonds are mainly metallic. The Nb-C bonds in Nb₂AlC layers are very stable at up to 1500 K temperature and in an oxygen environment. The stable Nb₂AlC(001)/Nb(111) structure may have very good oxidation resistance for applications in high-temperature turbines.     

铸造高铌TiAl合金的热变形能力研究

在Gleeble-1500热模拟试验机上对高铌TiAl合金进行等温热压缩试验,研究其热压缩变形的流变应力行为.压缩试验的形变温度为900～1250℃,形变速率为5×10-4～1s-1,工程压缩应变为50%和80%.用Zenner-Hollomon参数的指数函数能较好地描述该合金高温变形时的流变应力行为;所获得的峰值应力热变形方程为Op=197.61n{(Z/9.59×1015)0.285+[(Z/9.59×1015)0.570+1]1/2},其变形激活能为(497±49)kJ/mol.本研究还给出了铸造高铌TiAl合金热变形抗力图.     

原位合成Ti2AlC/TiAl复合材料的显微组织与性能

利用Al-Ti-C体系的放热反应,通过真空热压烧结,原位合成了Ti2AlC/TiAl复合材料.借助于XRD,SEM,OM分析及力学性能测试,分析了Ti2AlC/TiAl复合材料微观组织与性能的关系,探讨了Ti2AlC增强增韧TiAl金属间化合物的机制.结果表明,其增强相为Ti2AlC,并有微量的Ti3AlC生成,基体相为TiAl.Ti2AlC的生成,细化了晶粒,其层状结构阻止了裂纹扩展.力学性能测试表明,该材料抗弯强度可达743.84 MPa,断裂韧度可达9.17 MPa.m1/2.     

体育器材用Ti_2AlC复合材料的磨损性能研究

通过改变加载载荷和滑动速度的方法,模拟实际工作中的使用条件,研究了体育器材用Ti_2AlC复合材料的摩擦磨损性能,对表面磨损形貌进行了观察,并分析了其作用机理。结果表明,Ti_2AlC复合材料的摩擦系数会随着滑动速度的增加或者载荷的增加而降低;随着滑动速度的增加,Ti_2AlC复合材料的磨损率呈现先降低而后升高的趋势,在滑动速度为4.8 m/s时取得磨损率的最小值;Ti_2AlC复合材料的磨损形式主要为层状剥落和氧化磨损。     

放电等离子烧结原位制备TiC/Ti_2AlC复合材料及室温力学性能评价

以Al_4C_3、Ti和石墨粉为原料(Ti、Al、C的摩尔比为6:1:3),利用放电等离子烧结(SPS)技术通过原位反应制备出TiC/Ti_2AlC的复合材料.结果表明,基体相TiC的晶粒尺寸在2～5 μm左右,反应生成的Ti_2AlC颗粒尺度纵向长度为4～10 mm,横向宽度为1～2 mm,且弥散均匀分布在基体中.三元层状相Ti_2AlC的引入大大提高了复合材料的力学性能,复合材料的维氏硬度HV为11 GPa,断裂韧性K_(IC)为5.3 MPa·m~(1/2),抗弯强度sf为(470±50) MPa,弹性模量E为(228±30) GPa.通过压痕法观察了裂纹扩展路径,讨论了材料的断裂机制和增韧机制.材料以沿晶断裂为主,伴随少量穿晶断裂.