TiBw/Ti-6Al-4V复合材料的粉末冶金制备与组织性能研究

发布时间：2024-02-25 12:12

　　钛基复合材料作为钛合金的理想替代材料,具有良好的应用前景。针对粉末冶金工艺制备钛基复合材料存在的复合材料室温脆性高、制备效率低等问题,本文通过一种低能球磨+预烧结+包套热挤压工艺制备出了TiB呈柱状分布的TiBw/Ti-6Al-4V复合材料,实现了对复合材料室温力学性能的改善和制备效率的提高,并进一步研究了复合材料的组织演变机理和不同TiB含量对复合材料微观组织和力学性能的影响。研究发现,无压烧结环境和TiB₂的集中分布特征导致了复合材料不能在预烧结过程中实现有效的致密和短棒状TiB晶须的快速生成。只有当烧结温度达到1150°C以上,混合粉体间才开始形成烧结颈并生成少量的短棒状TiB晶须。热挤压不仅实现了复合材料高度致密,还促进了TiB的快速生长和基体合金中<0001>α//ED,<10-11>α//ED丝织构的形成。随着变形程度的增加,TiB网状增强结构逐渐被拉长,TiB晶须逐渐沿挤压方向定向排布,最终形成了TiB柱状增强结构。TiB的非均匀分布特征和对高温β晶粒的细化作用导致TiB富集区和TiB贫瘠区的高温β晶粒产生了显著的尺寸差异。测...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 基体合金与增强相的选择
    1.3 非均匀增强钛基复合材料
    1.4 TiB固相原位合成机理研究
    1.5 TiB对钛基复合材料组织和性能的影响
        1.5.1 TiB对基体组织的影响
        1.5.2 TiB对室温力学性能的影响
        1.5.3 TiB对高温力学性能的影响
    1.6 当前研究现状简析
    1.7 本文的主要研究内容
第2章 实验材料及研究方法
    2.1 实验原材料
    2.2 研究方案
    2.3 材料的组织分析
        2.3.1 物相分析
        2.3.2 组织观察
        2.3.3 致密度测量
    2.4 力学性能测试
        2.4.1 室温拉伸测试
        2.4.2 高温拉伸测试
        2.4.3 室温压缩测试
第3章 TiB柱状增强钛基复合材料的制备
    3.1 TiB柱状增强结构的设计
    3.2 钛基复合材料的组织演变
        3.2.1 TiB₂/Ti-6Al-4V混合粉体形貌分析
        3.2.2 预烧结过程复合材料微观组织变化
        3.2.3 热挤压过程复合材料微观组织变化
    3.3 挤压态复合材料组织分析
    3.4 挤压态复合材料的室温力学性能分析
    3.5 本章小结
第4章 TiB含量对复合材料组织性能的影响
    4.1 不同TiB含量复合材料的制备
    4.2 TiB含量对复合材料微观组织的影响
    4.3 TiB含量对复合材料织构的影响
    4.4 TiB含量对复合材料室温力学性能的影响
    4.5 不同TiB含量复合材料强化机制
    4.6 TiB含量复合材料塑性性能的影响
    4.7 TiB含量对复合材料高温力学性能的影响
    4.8 温度对复合材料强度的影响
    4.9 温度对复合材料塑性的影响
    4.10 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3910292