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烧结温度对TiAl基复合材料组织与性能的影响

2021-07-14王玉鹏马腾飞刘承泽霍望图张于胜

钛工业进展 2021年3期
关键词:复合材料变形

王玉鹏,马腾飞,刘 跃,刘承泽, 霍望图, 张于胜,, 周 廉,,

(1. 东北大学 材料科学与工程学院,辽宁 沈阳 110819)

(2. 西北有色金属研究院,陕西 西安 710016)v(3. 西安稀有金属材料研究院有限公司,陕西 西安 710016)

TiAl基合金作为一种新型的高温材料,具有密度低、比强度高、耐高温等优异性能。与钛合金和镍基合金相比,TiAl基合金拥有更大的优越性,它可以很好地满足航空工业的快速发展需求,受到国内外科研工作者越来越多的关注[1]。然而,TiAl基合金固有的室温塑性差、800 ℃以上高温强度不足等缺点,严重限制了其在工程上的应用。为此,国内外学者进行了大量的研究,主要利用复合技术制备出了各种第二相增强的TiAl基复合材料,在保持TiAl基合金诸多优良性能的同时,又保留了增强相的某些优点[2]。

通过复合材料技术,利用连续纤维增强或者非连续的短纤维、晶须及颗粒来增强TiAl基合金,获得综合性能优异的TiAl基复合材料,已经成为TiAl基合金发展的主要趋势[3-5]。在TiAl基合金中引入增强相,增强相会在大角度晶界处产生钉扎,阻碍晶界扩散,细化显微组织。除此之外,在变形过程中,增强相也会承担一定的载荷,从而提高TiAl基合金的强度。叶校瑛等[6]成功制备了连续SiC纤维增强的TiAl基复合材料,该材料室温抗拉强度为627 MPa。Li等[7]在温度1150 ℃、压力120 MPa、保温时间3 h条件下制得了纳米WC增强的TiAl 基复合材料,通过晶粒细化和析出相剪切强化作用,在WC质量分数为2%时,合金抗拉强度达到830 MPa以上,同时延伸率可达3.9%。Lu等[8]利用放电等离子烧结工艺成功制备了Al2O3增强的TiAl基复合材料,该复合材料的抗压强度最高达到1848 MPa。……

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