層狀Ti-A l復合板的微觀組織與變形機制的研究.pdf

1、為了研究層狀材料的結構對層狀Ti-Al復合板強韌化機制的影響，本文采用熱壓-軋制工藝制備了層狀Ti-Al、Ti-(SiCp/Al)復合板，采用掃描電鏡、透射電鏡等方法，研究了層狀Ti-Al復合板的顯微組織演變和界面結構；通過室溫拉伸試驗對不同體系的層狀復合板的力學性能進行評價。通過原位拉伸試驗觀察了層狀Ti-Al復合板各組元在拉伸變形過程中的形變特性。采用EBSD等方法研究層狀Ti-Al復合板的微觀織構演變規(guī)律，并進而探討了復合板的變形

2、過程對應的組織演變。
　　采用熱壓-軋制工藝制備了Ti層和Al層厚度比h(Ti:Al)為1:2、1:1、2:1三種層狀Ti-Al復合板以及層厚比為1:1，SiCp體積分數(shù)分別為3％、5%和10%的Ti-(SiCp/Al)復合板。采用SEM對層狀Ti-Al復合板的微觀組織進行觀察發(fā)現(xiàn)，層厚比hTi:Al為1:1的復合板各組元層厚最均勻，且界面平直、無縫隙，界面結合良好。通過 XRD晶面和EBSD分析得到，層狀Ti-Al復合板 Ti層

3、織構主要為基面織構，Al層主要為{111}<110>織構。
　　通過室溫拉伸試驗，測試了原始Ti層和不同層厚比的Ti-Al復合板的室溫拉伸性能，結果表明：隨著層厚比的增加，復合板的屈服強度、抗拉強度以及延伸率都得到了增強，復合板的層厚比從1:1到2:1，抗拉強度從221MPa升高到365MPa，延伸率從24%升高到37%。對于不同 SiCp含量的Ti-(SiCp/Al)復合板，當SiC顆粒的體積分數(shù)達到10%時，屈服強度達到了27

4、7MPa，抗拉強度達到了363MPa，屈服強度和抗拉強度的提升超過了30%，但是其延伸率仍然有25%。
　　通過原位拉伸試驗，觀察了層厚比h(Ti:Al)分別為1:2、1:1、2:1的層狀Ti-Al復合板在變形直至斷裂的過程，其表面形貌變化大體相似，首先，Al層中產(chǎn)生滑移帶，Ti層產(chǎn)生浮凸，隨后Ti層形成貫穿層向的裂縫，Ti層或Al層頸縮，界面發(fā)生分離，最后裂縫連接導致最后斷裂。由于Al層及界面的存在，Ti層局部的斷裂不至于使復合

5、板整個斷裂，使該復合板兼具良好的強度和塑性。
　　通過對層狀Ti-Al復合板橫截面的不同應變區(qū)域EBSD分析可知，隨著變形的增加，在小應變區(qū)界面處開始出現(xiàn)細小的晶粒，到最大變形區(qū)域時，細小晶粒還出現(xiàn)在離界面較遠的位置。對復合板Ti層不同應變處進行織構分析發(fā)現(xiàn)，隨著應變的增大，基面織構類型保持不變，而<1010>//RD取向向<1120>//RD取向轉變。
　　基于OM的原位拉伸結合 DIC試驗，層狀Ti-Al復合板在應變?yōu)?