制备工艺对多孔Ti6Al4V微观结构和性能的影响

作者：戴志伟; 吴亚东^*; 朱伟健; 王泽铭; 苏磊; 彭康; 王红洁^*

来源：航空材料学报, 2023, 43(06): 36-43.

• 强迫发汗冷却
• 模压成型
• 多孔Ti6Al4V
• 力学性能

多孔介质强迫发汗冷却是解决高超声速飞行器前缘热防护问题的有效措施。其中，多孔介质的孔隙结构及性能对于其冷却效果和可靠性影响显著，因此，制备出符合强迫发汗冷却要求的多孔材料至关重要。本工作以Ti6Al4V预合金粉末为原料，采用模压成型结合高温烧结，制备了不同开气孔率的多孔Ti6Al4V试样，通过金相及SEM观察、力学性能测试、XRD分析等方法研究烧结温度和保温时间对多孔Ti6Al4V孔隙形貌、显微组织和力学性能的影响。结果表明：提高烧结温度、延长保温时间会降低材料的开气孔率；开气孔率高时，材料中孔隙连通，渗流率高，但样品强度低；开气孔率低时，材料中孔隙闭合，大孔数量减少，渗流率低，强度高。其中开气孔率为21.8%的多孔Ti6Al4V试样综合性能最好。当该多孔Ti6Al4V样品作为主动防热材料时，可以耐受平均热流为2.5 MW/m2的火焰烧蚀。

• 单位
  金属材料强度国家重点实验室; 西安交通大学; 北京宇航系统工程研究所