中间钛片对TiB2基陶瓷/钛合金梯度复合材料组织及性能的影响(英文)

作者：陈硕; 赵忠民; 张龙; 程兆刚; 于贵波

来源：稀有金属材料与工程, 2018, 47(03): 788-793.

• 梯度复合
• 自蔓延
• 界面结构
• 原子互扩散
• 热匹配

在钛合金与陶瓷粉末之间引入厚度0.51.5mm的中间钛片,采用自蔓延离心熔铸工艺快速制备出了TiB2基陶瓷/钛合金梯度复合材料。经过XRD、FESEM和EDS分析表明,添加钛片对陶瓷相没有明显的影响,但随着中间钛片厚度的增加,不仅细化陶瓷基体并改善其组织均匀性,而且增加了梯度界面厚度,减小甚至消除了钛合金基底热影响区。同时,热真空条件下液态陶瓷与钛合金之间发生熔化连接和原子互扩散,进而在凝固后期诱发TiB2与Ti液的包晶反应TiB2(s)+Ti(l)→2TiB(s),TiB自Ti液中的析晶反应和TiB与Ti液的共晶反应,实现了TiB2的消减及TiB的生长,不仅改善了界面的残余应力,而且获得了陶瓷/钛合金多尺度多层次复合。界面组织结构的梯度演化与陶瓷/钛合金的热匹配不仅使梯度材料的硬度呈连续变化,而且使界面剪切强度达到了(316±25)MPa。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学