Ti预处理的SiC_(f)/SiC与镍基高温合金复合铸件的界面组织与强度

作者：林国标^*; 朱付虎; 赵斯文

来源：材料工程, 2023, 1-13.

• SiC_(f)/SiC
• K403
• 镍基高温合金
• 一体化铸造
• 复合铸造
• Ti预处理层

由SiCf/SiC复合材料与镍基高温合金熔体制备的一体化铸件，当冷却到室温时会出现自行断裂。通过采用Ti粉埋覆包渗工艺在1100 ℃对SiCf/SiC表面进行预处理和适当工艺下与K403镍基高温合金熔体的陶瓷型精密铸造，成功实现SiCf/SiC与K403镍基高温合金的一体化成形和界面的牢固结合。显微组织结构分析表明，Ti预处理层平均厚度为17 μm左右，Ti向SiCf/SiC渗透、扩散和反应，形成含TiC，Ti3SiC2，Ti5Si3Cx，SiC相的显微组织；经过与高温镍基金属液复合铸造后，预处理层演变成厚约120μm界面反应层，其典型界面组织为Ni2Si+C+Al4C3+ MC(M主要含Ti及少量的Cr，Mo，W)。预处理层的存在减轻Ni与SiC的有害石墨化反应，缓解高温金属液对SiCf/SiC的热冲击，形成的界面反应层降低热膨胀系数失配造成的热应力，使得SiCf/SiC与K403一体化铸件结合界面的室温剪切强度达到63.5 MPa。

• 单位
  北京科技大学