碳化物与钛合金层协同强韧化TiAl基叠层复合板材的微观组织及力学性能

作者：艾桃桃; 王虎虎; 刘洁; 李文虎; 董洪峰

来源：热加工工艺, 2021, 50(24): 90-94.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20211693

• 碳化物
• 钛合金层
• TiAl基叠层复合板材
• 微观组织
• 力学性能

叠层复合设计是突破传统金属基复合材料强韧性失配瓶颈的有效途径。基于仿生学原理,通过碳化物和通孔构型钛合金层协同增强制备了Ti Al基叠层复合板材,并研究了该复合板的微观组织和力学性能,采用XRD、SEM、EBSD及三点弯曲法等分析了复合板材的相组成、微观结构,并测量其弯曲强度和断裂韧性。结果表明,复合板材主要由Ti2AlC、α2-Ti3Al、γ-TiAl和少量的TiC相组成。当Ti2AlC含量为0wt%时,复合板材的性能最佳,呈各向异性,平行叠层方向的弯曲强度和断裂韧性分别为1165.35 MPa和34.90 MPa·m1/2,垂直叠层方向的弯曲强度和断裂韧性分别为722.68 MPa和28.55 MPa·m1/2。随着Ti2AlC含量的增大,垂直和平行叠层方向的性能实现了近各向同性。结论可为金属基复合材料的仿生复合设计、优化和工程应用提供理论依据和技术支撑。

• 单位
  陕西理工大学