TiC顆粒增強鈦基復合材料高溫性能研究.pdf

1、高溫鈦合金的高溫強化機制表明，晶內的TiA1短程有序以及第二相質點彌散析出是提高材料高溫性能的主要途徑。為了使高溫鈦合金的耐熱溫度進一步提高，金屬間化合物和顆粒增強鈦基復合材料是主要的兩種途徑。經過研究，以TiC顆粒作為增強相增強鈦合金的基體可以使鈦合金的耐熱溫度得到較大提高。通過PTMP工藝制備的TiC顆粒增強鈦基復合材料(TP-650)的使用溫度可以達到650℃以上，表現出良好的蠕變性能和熱穩(wěn)定性。本文對TP-650復合材料進行了不

2、同條件下的高溫特性進行研究。結果表明，在980℃～1050℃之間進行熱處理，隨著熱處理溫度的提高使初生儀相在組織中的比例逐漸減少，片狀α片越來越粗，同時β針狀組織逐漸增加，符合兩相鈦合金的組織變化規(guī)律，同時TiC顆粒的加入使材料晶粒細化和均勻化。變形速度研究表明，該材料在10之～10<'-3>S<'-1>變形速度范圍內，流變應力對變形速度不敏感，隨著變形速度升高，復合材料的流變應力略有增加，均勻分布在基體中的 TiC顆粒的強化作用降低了

3、流變應力對變形速度變化的敏感性。熱力學穩(wěn)定的 TiC 顆粒的存在使復合材料中的α相和β相的比例相對下降，原始亞穩(wěn)定β相在熱暴露過程中分解幾率相對下降，同時形成的阻力場，可以部分抑制β相分解中所必需的固溶原子定向遷移，從而使材料保持良好的熱穩(wěn)定性。在熱應力作用下，復合材料的斷裂過程中的裂紋萌生及擴展與TiC顆粒密切相關，空洞主要是在TiC/Ti界面或晶界上形成、長大、合并成晶界裂紋。復合材料高溫蠕變過程遵循第二相粒子在晶內和晶界強化蠕變機