Ti 3 SiC 2 含量對(duì)熱處理態(tài)（Ti 5 Si 3 +TiC）/TC4復(fù)合材料組織及力學(xué)性能的影響
發(fā)布時(shí)間：2020-12-08 18:08
針對(duì)鈦基復(fù)合材料中增強(qiáng)相易團(tuán)聚的問題,采用固溶加時(shí)效的熱處理工藝對(duì)其組織進(jìn)行優(yōu)化,研究了Ti3SiC2含量對(duì)材料微觀組織及力學(xué)性能的影響。通過掃描電子顯微鏡和能譜分析儀觀測(cè)了不同Ti3SiC2含量的復(fù)合材料的微觀組織形貌,并探究熱處理過程中基體組織的細(xì)化機(jī)制與增強(qiáng)相的析出規(guī)律,進(jìn)而分析了室溫力學(xué)性能的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著Ti3SiC2含量的增加,固溶處理后的原始晶粒尺寸大幅度減小,時(shí)效處理后的片狀α相和團(tuán)簇組織的平均尺寸也呈遞減趨勢(shì);Ti5Si3顆粒在β相內(nèi)、α/β相界處和α相內(nèi)均有析出,其含量隨Ti3SiC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而遞增;（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均明顯高于相同熱處理?xiàng)l件下的基體TC4合金,當(dāng)Ti3SiC2的質(zhì)量...
【文章來源】：西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020年07期 第196-204頁(yè) 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)
【部分圖文】：
不同Ti3SiC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料的燒結(jié)態(tài)顯微組織
圖1 不同Ti3SiC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料的燒結(jié)態(tài)顯微組織將不同Ti3SiC2含量的燒結(jié)態(tài)（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料分別在1 200℃下保溫30min后油冷處理，然后在800℃下保溫5h后空冷處理，整個(gè)熱處理過程使用覆蓋劑作為保護(hù)。
圖2為（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料在不同熱處理工藝下的XRD圖譜。對(duì)圖2a進(jìn)行XRD衍射峰分析，發(fā)現(xiàn)固溶處理淬火后基體組織全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體α′相和剩余β相。在Ti3SiC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的復(fù)合材料中，沒有發(fā)現(xiàn)Ti5Si3的衍射峰，增強(qiáng)相只由TiC組成；隨著Ti3SiC2含量不斷增加，復(fù)合材料中出現(xiàn)Ti5Si3的衍射峰，并且α′-Ti的衍射峰右移。這說明，當(dāng)Ti3SiC2含量較低時(shí)，Si元素可以完全回溶到基體中，并且淬火過程可以抑制Ti5Si3相重新析出；當(dāng)Ti3SiC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到8%和10%時(shí)，Si元素在基體中的固溶度達(dá)到飽和，不能完全回溶。在800℃下保溫5h時(shí)效處理后，如圖2b所示，在Ti3SiC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的復(fù)合材料中重新檢測(cè)到Ti5Si3相的存在，表明時(shí)效處理過程中Ti5Si3相重新析出。2.2 固溶處理后Ti3SiC2含量對(duì)組織的影響
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈦合金與鈦基復(fù)合材料第二相強(qiáng)韌化[J]. 黃陸軍,耿林,彭華新. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2019(03)
[2]兩相體系中第二相體積分?jǐn)?shù)對(duì)其Ostwald熟化的影響[J]. 吳志方,劉超,周帆. 粉末冶金工業(yè). 2016(05)
[3]網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 黃陸軍,耿林. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2016(09)
[4]新一代600℃高溫鈦合金材料的合金設(shè)計(jì)及應(yīng)用展望[J]. 蔡建明,曹春曉. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]非連續(xù)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 黃陸軍,耿林. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]原位混雜增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備與組織分析[J]. 倪丁瑞,耿林,鄭鎮(zhèn)洙. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)
[7]熱處理對(duì)TP-650鈦基復(fù)合材料組織與性能的影響[J]. 曾泉浦,毛小南,張廷杰. 稀有金屬材料與工程. 1997(04)
博士論文
[1]兩級(jí)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（Ti5Si3+TiBw）/Ti6Al4V復(fù)合材料研究[D]. 焦陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]熱處理以及等溫壓縮過程中TC18鈦基復(fù)合材料組織性能研究[D]. 孫曙宇.上海交通大學(xué) 2013
[3]熔鑄法制備TiC/Ti-6Al-4V復(fù)合材料組織與力學(xué)性能研究[D]. 曹磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào)：2905464
【文章來源】：西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020年07期 第196-204頁(yè) 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)
【部分圖文】：
不同Ti3SiC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料的燒結(jié)態(tài)顯微組織
圖1 不同Ti3SiC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料的燒結(jié)態(tài)顯微組織將不同Ti3SiC2含量的燒結(jié)態(tài)（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料分別在1 200℃下保溫30min后油冷處理，然后在800℃下保溫5h后空冷處理，整個(gè)熱處理過程使用覆蓋劑作為保護(hù)。
圖2為（Ti5Si3+TiC）/TC4復(fù)合材料在不同熱處理工藝下的XRD圖譜。對(duì)圖2a進(jìn)行XRD衍射峰分析，發(fā)現(xiàn)固溶處理淬火后基體組織全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體α′相和剩余β相。在Ti3SiC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的復(fù)合材料中，沒有發(fā)現(xiàn)Ti5Si3的衍射峰，增強(qiáng)相只由TiC組成；隨著Ti3SiC2含量不斷增加，復(fù)合材料中出現(xiàn)Ti5Si3的衍射峰，并且α′-Ti的衍射峰右移。這說明，當(dāng)Ti3SiC2含量較低時(shí)，Si元素可以完全回溶到基體中，并且淬火過程可以抑制Ti5Si3相重新析出；當(dāng)Ti3SiC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到8%和10%時(shí)，Si元素在基體中的固溶度達(dá)到飽和，不能完全回溶。在800℃下保溫5h時(shí)效處理后，如圖2b所示，在Ti3SiC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的復(fù)合材料中重新檢測(cè)到Ti5Si3相的存在，表明時(shí)效處理過程中Ti5Si3相重新析出。2.2 固溶處理后Ti3SiC2含量對(duì)組織的影響
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈦合金與鈦基復(fù)合材料第二相強(qiáng)韌化[J]. 黃陸軍,耿林,彭華新. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2019(03)
[2]兩相體系中第二相體積分?jǐn)?shù)對(duì)其Ostwald熟化的影響[J]. 吳志方,劉超,周帆. 粉末冶金工業(yè). 2016(05)
[3]網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 黃陸軍,耿林. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2016(09)
[4]新一代600℃高溫鈦合金材料的合金設(shè)計(jì)及應(yīng)用展望[J]. 蔡建明,曹春曉. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]非連續(xù)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 黃陸軍,耿林. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]原位混雜增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備與組織分析[J]. 倪丁瑞,耿林,鄭鎮(zhèn)洙. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)
[7]熱處理對(duì)TP-650鈦基復(fù)合材料組織與性能的影響[J]. 曾泉浦,毛小南,張廷杰. 稀有金屬材料與工程. 1997(04)
博士論文
[1]兩級(jí)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（Ti5Si3+TiBw）/Ti6Al4V復(fù)合材料研究[D]. 焦陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]熱處理以及等溫壓縮過程中TC18鈦基復(fù)合材料組織性能研究[D]. 孫曙宇.上海交通大學(xué) 2013
[3]熔鑄法制備TiC/Ti-6Al-4V復(fù)合材料組織與力學(xué)性能研究[D]. 曹磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào)：2905464
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2905464.html
最近更新
教材專著
