原位法Ti-TiBw复合材料组织演变及其性能研究
发布时间：2021-02-12 09:33
硼化钛晶须（TiBw）增强钛基复合材料（TMCs）具有比强度高、耐磨性好、可变形加工等优点,是最具发展潜力的高性能非连续增强钛基复合材料（DRTMCs）。但原位自生TiBw增强TMCs的增强相在高温下易发生粗化而失去对基体的钉扎作用,使得复合材料在高温下的强度减少,而现有研究对TiBw发生粗化的机理尚不明确。因此,本研究在制备TiBw增强TMCs的基础上,系统研究了不同热处理条件下TiBw的分解、长大及粗化的过程,并对TiBw粗化机理进行了深入分析。本研究以Ti粉和TiB2粉（2.95 wt.%）为原料,采用放电等离子烧结技术（Spark plasma sintering,SPS）来制备Ti-TiBw复合材料,并对烧结态Ti-TiBw复合材料的物相以及微观组织进行分析。在此基础上,通过对Ti-TiBw复合材料进行快速冷却,系统研究了热处理条件对Ti-TiBw 复合材料中TiBw形貌、尺寸等的影响规律,并分析了高温下TiBw的粗化机制。最后通过对Ti-TiBw复合材料进行退火处理,研究退火工艺对Ti-TiBw复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,在烧结过程中,原料Ti与TiB2可以...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电解抛光示意图[52]
西安理工大学硕士学位论文143.5mm），按照金相样品的制备要求，对被测样品表面进行打磨、抛光、腐蚀处理，然后进行超高温共聚焦显微镜观察。本次实验测温范围为室温到1500℃，温度的主要观察范围为1000℃-1500℃。图2-3激光共聚焦显微镜的工作原理[53]Fig.2-3Schematicofoperationalprincipleofultra-hightemperatureconfocalmicroscope[53]2.7材料性能测试2.7.1致密度测试烧结态复合材料的相对密度采用阿基米德排水法进行测试。首先称量样品在空气中的质量，记为0；然后称量该样品在蒸馏水中的质量，记为1，由（2-6）式可以计算出烧结态试样的实际密度：=001（2-6）式中：0为样品在空气中的质量（g）；1为样品在水中的质量（g）；为样品的实际密度（g/cm3）。可以根据（2-7）式计算出样品的相对密度D（即致密度）：D=ρiρ×100%（2-7）式中：D为样品的致密度；为样品的实际密度（g/cm3）；为样品的理论密度（g/cm3）。2.7.2硬度测试纯钛和复合材料经退火处理后的宏观维氏硬度使用电动布洛维硬度计（HBRV-187.5型，上海尚材）进行测试，加载的载荷为30kgf，时间为10s。在对样品进行硬度测试前，需要用砂纸按照从粗到细对样品表面进行打磨。在每个样品表面选取5个点测试其硬度，计算它们的平均值以表征材料硬度值的大校维氏硬度的计算公式：HV=1.854Pd2（2-8）式中：P为加载的载荷（kgf）；d为压痕两条对角线的平均值（mm）。
2实验材料及研究方法152.7.3室温拉伸性能测试纯钛和复合材料的室温拉伸实验在电子万能拉伸试验机（HT-2402型，弘达仪器）上进行测试。拉伸样品根据国家标准需加工成如图2-4所示的形状和尺寸。为了确保数据的准确性，每个样品需加工3个拉伸试样。样品在进行拉伸测试时的拉伸速率为0.5mm/min。图2-4拉伸试样尺寸示意图Fig.2-4Schematicdiagramoftensilespecimens
本文编号：3030641
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电解抛光示意图[52]
西安理工大学硕士学位论文143.5mm），按照金相样品的制备要求，对被测样品表面进行打磨、抛光、腐蚀处理，然后进行超高温共聚焦显微镜观察。本次实验测温范围为室温到1500℃，温度的主要观察范围为1000℃-1500℃。图2-3激光共聚焦显微镜的工作原理[53]Fig.2-3Schematicofoperationalprincipleofultra-hightemperatureconfocalmicroscope[53]2.7材料性能测试2.7.1致密度测试烧结态复合材料的相对密度采用阿基米德排水法进行测试。首先称量样品在空气中的质量，记为0；然后称量该样品在蒸馏水中的质量，记为1，由（2-6）式可以计算出烧结态试样的实际密度：=001（2-6）式中：0为样品在空气中的质量（g）；1为样品在水中的质量（g）；为样品的实际密度（g/cm3）。可以根据（2-7）式计算出样品的相对密度D（即致密度）：D=ρiρ×100%（2-7）式中：D为样品的致密度；为样品的实际密度（g/cm3）；为样品的理论密度（g/cm3）。2.7.2硬度测试纯钛和复合材料经退火处理后的宏观维氏硬度使用电动布洛维硬度计（HBRV-187.5型，上海尚材）进行测试，加载的载荷为30kgf，时间为10s。在对样品进行硬度测试前，需要用砂纸按照从粗到细对样品表面进行打磨。在每个样品表面选取5个点测试其硬度，计算它们的平均值以表征材料硬度值的大校维氏硬度的计算公式：HV=1.854Pd2（2-8）式中：P为加载的载荷（kgf）；d为压痕两条对角线的平均值（mm）。
2实验材料及研究方法152.7.3室温拉伸性能测试纯钛和复合材料的室温拉伸实验在电子万能拉伸试验机（HT-2402型，弘达仪器）上进行测试。拉伸样品根据国家标准需加工成如图2-4所示的形状和尺寸。为了确保数据的准确性，每个样品需加工3个拉伸试样。样品在进行拉伸测试时的拉伸速率为0.5mm/min。图2-4拉伸试样尺寸示意图Fig.2-4Schematicdiagramoftensilespecimens
本文编号：3030641
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