熔炼法制备混杂增强钛基复合材料的微观组织及力学性能
发布时间：2021-02-11 12:37
非连续增强钛基复合材料具有比钛合金更高的比强度和比刚度,是材料领域最受关注的焦点之一。混杂强化可以兼顾两种或者两种以上增强体的物理/力学特点,使之起到相互促进、相互弥补的作用。多元增强体之间存在的混杂效应可以显著改善单一增强材料的某些性能。本课题以纯钛作为基体,组合添加镧粉、二硼化钛粉、石墨粉,采用真空自耗熔炼-热加工-热处理制备了La2O3/Ti、（TiB+La2O3）/Ti、（TiC+La2O3）/Ti和（TiB+TiC+La2O3）/Ti复合材料。观察了锻造前后的纯钛及钛基复合材料的物相组成、基体组织和增强体的形貌特征。测试了锻造前后材料的维氏硬度,并建立硬度理论模型揭示不同增强体对材料维氏硬度的影响规律。基于锻造态材料的室温及高温拉伸性能,观察断口形貌和断口附近纵截面分析复合材料在室温及高温拉伸过程中的断裂机理。研究不同增强体间的耦合作用对复合材料力学性能的影响规律。得到的主要结论有:（1）铸造态钛基复合...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四类增强体非均匀分布形式示意图及相应典型扫描电镜图
图 1-2 TiBw/Ti–6Al–4V 钛基复合材料扫描电镜图（放大倍数从 a 到 d 依次增加）[35.1-2 SEM micrographs of TiBw/Ti–6Al–4V composite. The magnification increases from (d)[35] 钛基复合材料加工工艺研究进展引入增强体会极大提高钛合金母材的强度与刚度，但又不可避免地牺牲性。为此学界探索了许多解决方法。其中，最有效的方法之一是利用钛料能够二次成型的特性，通过塑性变形加工工艺改善基体组织和增强体布。.1 变形特点独特的组织结构和性能决定了在制备钛基复合材料的过程中需要引入变以满足提高或者改善材料特定性能的需要。通过反应热压法、放电等离术等固-固反应或者熔铸法等固-液反应法制备的钛基复合材料，通常情况采用如锻造、轧制、挤压等热变形工艺等来提高致密度、均匀组织以提
第一章 绪论过程中发生滑移导致双态组织的塑性比魏氏组织提高不少。钛 α 相区锻造后则得到 α 条状组织。当锻造变形量增加至一定程 相和 相发生再结晶从而使得 α 条状组织演变为等轴 α 相，达塑性的效果。人[41]对钛基复合材料锻坯不同位置（如图 1-3 所示）的显微组行分析。结果发现，锻造态钛基复合材料中心部分的塑性变形裂也最为显著。中心部分外围则是细小的等轴组织。锻造同样断裂并实现了定向排布。锻造态钛基复合材料无论在抗拉强度伸率都比铸造态有了明显提高。文章分析认为锻造态钛基复合括细晶强化、位错强化和增强体的定向排布强化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]原位自生（TiB+La2O3）/TC4钛基复合材料的显微组织和力学性能[J]. 邝玮,王敏敏,李九霄,韩远飞,黄光法,吕维洁,张荻. 机械工程材料. 2015(02)
[2]原位自生非连续增强钛基复合材料的研究进展[J]. 吕维洁,郭相龙,王立强,覃继宁,张荻. 航空材料学报. 2014(04)
[3]氧含量对原位合成（TiB+La2O3）/Ti复合材料力学性能的影响[J]. 吕健,王立强,覃继宁,吕维洁,张荻. 机械工程材料. 2011(06)
[4]TiC颗粒增强钛基复合材料的高温变形行为[J]. 胡加瑞,肖来荣,罗锴,刘彦,李威,蔡一湘. 中国有色金属学报. 2010(S1)
[5]TiC和TiB混杂增强钛基复合材料研究新进展[J]. 于兰兰,毛小南,张鹏省. 钛工业进展. 2008(04)
[6]航空用钛合金的研究与应用进展[J]. 付艳艳,宋月清,惠松骁,米绪军. 稀有金属. 2006(06)
[7]锻造对（TiB+TiC）增强钛基复合材料组织和高温性能的影响[J]. 马凤仓,吕维洁,覃继宁,计波,张荻. 稀有金属. 2006(02)
[8]TC11钛合金相变点的测定与分析[J]. 李玉涛,耿林,徐斌,李爱滨,王桂松. 稀有金属. 2006(02)
[9]原位自生非连续增强钛基复合材料的研究现状与展望[J]. 耿林,倪丁瑞,郑镇洙. 复合材料学报. 2006(01)
[10]崛起的第三金属钛——写在遵义钛业股份有限公司成立之际[J]. 潘廷祥. 稀有金属快报. 2005(08)
博士论文
[1]多元增强钛基复合材料的微结构及性能研究[D]. 杨志峰.上海交通大学 2007
[2]TiC颗粒增强钛基复合材料的内应力对材料机械性能的影响[D]. 毛小南.西北工业大学 2004
[3]SiC纤维增强Ti基复合材料界面反应研究[D]. 朱艳.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]原位TiB增强高温钛合金基复合材料的组织与性能研究[D]. 黄菲菲.哈尔滨工业大学 2014
[2]原位自生（TiB+La2O3）/TC4钛基复合材料的微观组织和力学性能[D]. 邝玮.上海交通大学 2014
[3]自生（TiB+TiC）混杂增强高温钛基复合材料的制备及组织性能研究[D]. 刘浩.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3029123
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四类增强体非均匀分布形式示意图及相应典型扫描电镜图
图 1-2 TiBw/Ti–6Al–4V 钛基复合材料扫描电镜图（放大倍数从 a 到 d 依次增加）[35.1-2 SEM micrographs of TiBw/Ti–6Al–4V composite. The magnification increases from (d)[35] 钛基复合材料加工工艺研究进展引入增强体会极大提高钛合金母材的强度与刚度，但又不可避免地牺牲性。为此学界探索了许多解决方法。其中，最有效的方法之一是利用钛料能够二次成型的特性，通过塑性变形加工工艺改善基体组织和增强体布。.1 变形特点独特的组织结构和性能决定了在制备钛基复合材料的过程中需要引入变以满足提高或者改善材料特定性能的需要。通过反应热压法、放电等离术等固-固反应或者熔铸法等固-液反应法制备的钛基复合材料，通常情况采用如锻造、轧制、挤压等热变形工艺等来提高致密度、均匀组织以提
第一章 绪论过程中发生滑移导致双态组织的塑性比魏氏组织提高不少。钛 α 相区锻造后则得到 α 条状组织。当锻造变形量增加至一定程 相和 相发生再结晶从而使得 α 条状组织演变为等轴 α 相，达塑性的效果。人[41]对钛基复合材料锻坯不同位置（如图 1-3 所示）的显微组行分析。结果发现，锻造态钛基复合材料中心部分的塑性变形裂也最为显著。中心部分外围则是细小的等轴组织。锻造同样断裂并实现了定向排布。锻造态钛基复合材料无论在抗拉强度伸率都比铸造态有了明显提高。文章分析认为锻造态钛基复合括细晶强化、位错强化和增强体的定向排布强化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]原位自生（TiB+La2O3）/TC4钛基复合材料的显微组织和力学性能[J]. 邝玮,王敏敏,李九霄,韩远飞,黄光法,吕维洁,张荻. 机械工程材料. 2015(02)
[2]原位自生非连续增强钛基复合材料的研究进展[J]. 吕维洁,郭相龙,王立强,覃继宁,张荻. 航空材料学报. 2014(04)
[3]氧含量对原位合成（TiB+La2O3）/Ti复合材料力学性能的影响[J]. 吕健,王立强,覃继宁,吕维洁,张荻. 机械工程材料. 2011(06)
[4]TiC颗粒增强钛基复合材料的高温变形行为[J]. 胡加瑞,肖来荣,罗锴,刘彦,李威,蔡一湘. 中国有色金属学报. 2010(S1)
[5]TiC和TiB混杂增强钛基复合材料研究新进展[J]. 于兰兰,毛小南,张鹏省. 钛工业进展. 2008(04)
[6]航空用钛合金的研究与应用进展[J]. 付艳艳,宋月清,惠松骁,米绪军. 稀有金属. 2006(06)
[7]锻造对（TiB+TiC）增强钛基复合材料组织和高温性能的影响[J]. 马凤仓,吕维洁,覃继宁,计波,张荻. 稀有金属. 2006(02)
[8]TC11钛合金相变点的测定与分析[J]. 李玉涛,耿林,徐斌,李爱滨,王桂松. 稀有金属. 2006(02)
[9]原位自生非连续增强钛基复合材料的研究现状与展望[J]. 耿林,倪丁瑞,郑镇洙. 复合材料学报. 2006(01)
[10]崛起的第三金属钛——写在遵义钛业股份有限公司成立之际[J]. 潘廷祥. 稀有金属快报. 2005(08)
博士论文
[1]多元增强钛基复合材料的微结构及性能研究[D]. 杨志峰.上海交通大学 2007
[2]TiC颗粒增强钛基复合材料的内应力对材料机械性能的影响[D]. 毛小南.西北工业大学 2004
[3]SiC纤维增强Ti基复合材料界面反应研究[D]. 朱艳.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]原位TiB增强高温钛合金基复合材料的组织与性能研究[D]. 黄菲菲.哈尔滨工业大学 2014
[2]原位自生（TiB+La2O3）/TC4钛基复合材料的微观组织和力学性能[D]. 邝玮.上海交通大学 2014
[3]自生（TiB+TiC）混杂增强高温钛基复合材料的制备及组织性能研究[D]. 刘浩.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3029123
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