聚碳硅烷原位自生增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的組織及性能
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 20:10
以低氧氫化脫氫鈦粉和陶瓷先驅(qū)體聚合物聚碳硅烷(PCS)為原料,通過(guò)粉末冶金工藝原位自生制備高強(qiáng)高塑鈦基復(fù)合材料,探究了PCS的引入對(duì)鈦基復(fù)合材料的控氧效果、燒結(jié)致密化過(guò)程、基體顯微組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:采用濕混包覆工藝可以將PCS包覆于Ti粉表面,有效控制材料制備過(guò)程中的氧增,其中制備的Ti-1.0%PCS(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)復(fù)合材料的氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.21%~0.24%,顯著低于未經(jīng)處理的CP-Ti樣品(0.36%~0.41%)。在燒結(jié)過(guò)程中,PCS受熱分解并與Ti基體原位反應(yīng)生成TiC顆粒,彌散分布在基體中,而Si元素則固溶于Ti基體。PCS的引入對(duì)Ti基體的性能具有明顯的改善作用,經(jīng)1200℃/2 h燒結(jié)制備的Ti-1.0%PCS復(fù)合材料致密度達(dá)到98.4%,洛氏硬度為37.1 HRC,屈服強(qiáng)度為544 MPa,抗拉強(qiáng)度為650 MPa,延伸率為14.5%,其綜合性能指標(biāo)顯著優(yōu)于CP-Ti樣品。
【文章來(lái)源】:稀有金屬材料與工程. 2020年04期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
原料氫化脫氫鈦粉包覆處理前后粉末形貌
HDH Ti粉和1.0%PCS@Ti復(fù)合粉末的紅外光譜
圖3為不同燒結(jié)溫度對(duì)CP-Ti和Ti-1.0%PCS復(fù)合材料致密度和硬度的影響曲線。隨著燒結(jié)溫度的提高,CP-Ti和Ti-1.0%PCS復(fù)合材料的致密度均隨之提高;而在相同的燒結(jié)溫度下,Ti-1.0%PCS復(fù)合材料的致密度高于CP-Ti樣品。其中當(dāng)燒結(jié)溫度為1200℃時(shí),Ti-1.0%PCS復(fù)合材料的致密度為98.4%,高于CP-Ti樣品的97.6%。而當(dāng)燒結(jié)溫度升高到1300℃時(shí),Ti-1.0%PCS和CP-Ti樣品的致密度分別達(dá)到99.1%和98.8%。此外,從圖中可以看出,2種材料的硬度隨溫度的變化規(guī)律一致。隨燒結(jié)溫度的提高,2種材料的硬度均不斷增大,并于1200℃達(dá)到峰值,其中Ti-1.0%PCS復(fù)合材料的硬度達(dá)到37.1 HRC,明顯高于CP-Ti樣品的24.6 HRC,硬度提高了約51%。若繼續(xù)升高燒結(jié)溫度,2種材料的硬度均略有降低。2.3 燒結(jié)體的顯微組織
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原位自生(TiC+TiB)/Ti6Al4V復(fù)合材料摩擦磨損性能研究(英文)[J]. 白雪,金云學(xué),盧璇,陳亞楠. 稀有金屬材料與工程. 2018(12)
[2]新型醫(yī)用鈦合金材料的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 于振濤,余森,程軍,麻西群. 金屬學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]Ti6Al4V表面激光熔覆原位自生TiC顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料及摩擦磨損性能[J]. 張松,張春華,吳維,王茂才. 金屬學(xué)報(bào). 2001(03)
本文編號(hào):2948235
【文章來(lái)源】:稀有金屬材料與工程. 2020年04期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
原料氫化脫氫鈦粉包覆處理前后粉末形貌
HDH Ti粉和1.0%PCS@Ti復(fù)合粉末的紅外光譜
圖3為不同燒結(jié)溫度對(duì)CP-Ti和Ti-1.0%PCS復(fù)合材料致密度和硬度的影響曲線。隨著燒結(jié)溫度的提高,CP-Ti和Ti-1.0%PCS復(fù)合材料的致密度均隨之提高;而在相同的燒結(jié)溫度下,Ti-1.0%PCS復(fù)合材料的致密度高于CP-Ti樣品。其中當(dāng)燒結(jié)溫度為1200℃時(shí),Ti-1.0%PCS復(fù)合材料的致密度為98.4%,高于CP-Ti樣品的97.6%。而當(dāng)燒結(jié)溫度升高到1300℃時(shí),Ti-1.0%PCS和CP-Ti樣品的致密度分別達(dá)到99.1%和98.8%。此外,從圖中可以看出,2種材料的硬度隨溫度的變化規(guī)律一致。隨燒結(jié)溫度的提高,2種材料的硬度均不斷增大,并于1200℃達(dá)到峰值,其中Ti-1.0%PCS復(fù)合材料的硬度達(dá)到37.1 HRC,明顯高于CP-Ti樣品的24.6 HRC,硬度提高了約51%。若繼續(xù)升高燒結(jié)溫度,2種材料的硬度均略有降低。2.3 燒結(jié)體的顯微組織
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原位自生(TiC+TiB)/Ti6Al4V復(fù)合材料摩擦磨損性能研究(英文)[J]. 白雪,金云學(xué),盧璇,陳亞楠. 稀有金屬材料與工程. 2018(12)
[2]新型醫(yī)用鈦合金材料的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 于振濤,余森,程軍,麻西群. 金屬學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]Ti6Al4V表面激光熔覆原位自生TiC顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料及摩擦磨損性能[J]. 張松,張春華,吳維,王茂才. 金屬學(xué)報(bào). 2001(03)
本文編號(hào):2948235
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