嵇 祥，张长江，孙永刚，张树志，冯 弘，韩富银，陈玉勇

(1.太原理工大学，山西 太原 030024)(2.哈尔滨工业大学 金属精密热加工国家级重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001)

颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)因其低密度、高比强度以及良好的耐热性，在航空航天等领域得到广泛应用[1]。在当前研究较热门的几种颗粒增强相中，TiC以优异的稳定性以及与钛合金基体良好的相容性被视为改善PTMCs力学性能的首选颗粒陶瓷增强材料之一[2]。随着原位反应技术的兴起，原位熔铸法因其工艺简单、成本低和反应界面洁净等优点而被逐步应用于制备PTMCs[3]。在当前原位自生PTMCs的制备方法中，熔铸法对于提高复合材料的力学性能及服役温度具有明显的优势[4]，但采用TiC陶瓷颗粒制备的钛基复合材料存在增强相偏聚、室温塑性较低等特征[5]，严重阻碍了PTMCs的应用范围。为了改变这种状况，可以通过改进热加工方式优化PTMCs的组织性能，如多向等温锻造能够均匀组织、细化晶粒和降低变形抗力，被认为是提高PTMCs力学性能的有效热加工工艺[6]。

本研究采用熔铸法并结合钛与碳之间的原位反应制备了不同碳源的TiC增强钛基复合材料，研究了碳源种类对TiC/Ti复合材料微观组织和力学性能的影响。

1 实 验

以近α型Ti-6Al-3.5Sn-9Zr-0.5Mo-0.4Si-0.7Nb合金为基体合金，制备TiC/Ti复合材料。采用非自耗真空电弧炉，以碳粉末为碳源，制备TiC添加量分别为0vol%、3vol%、5vol%、8vol%的复合材料铸锭；分别以碳纤维和碳纳米管作为碳源，制备TiC添加量为5vol%的复合材料铸锭。为了保证化学成分均匀，铸锭至少熔炼3次。……