SPS原位TiB增強(qiáng)Ti基復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與TiB生長(zhǎng)機(jī)制.pdf

1、　　本文采用機(jī)械合金化和放電等離子燒結(jié)(SPS)快速制備了原位反應(yīng)自生TiB增強(qiáng)Ti-4.0Fe-7.3Mo基復(fù)合材料。通過與熱壓(HP)燒結(jié)制備的同種復(fù)合材料比較，研究了不同B源(TiB2和B)、燒結(jié)溫度和成分對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能、微觀組織結(jié)構(gòu)以及原位生成TiB形貌的影響規(guī)律和特點(diǎn)，闡明了SPS制備該體系復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制，依據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果，提出了TiB層錯(cuò)形成的理論模型、并闡明了TiB原位反應(yīng)的生成機(jī)制?！　∥⒂^組織結(jié)構(gòu)分析表明，

2、800～1200℃/20MPa/5min/SPS燒結(jié)時(shí)，TiB2和B均能與Ti完全反應(yīng)原位生成TiB，且SPS燒結(jié)生成TiB的尺寸明顯大于熱壓(HP)燒結(jié)生成的針狀TiB；原位反應(yīng)生成的TiB的直徑和長(zhǎng)徑比隨SPS燒結(jié)溫度的提高而增大，隨TiB設(shè)計(jì)含量的提高其直徑和長(zhǎng)徑比降低。TiB/(Ti-4.0Fe-7.3Mo)復(fù)合材料的基體由α-Ti和β-Ti兩相組成，提高燒結(jié)溫度β-Ti相的含量增加?！　EM和HREM觀察表明原位反應(yīng)生成的

3、TiB晶須的長(zhǎng)軸為[010]方向，橫截面呈六邊形，由(100)、(101)和(101)三個(gè)晶面所組成。TiB(100)面的界面平直，而(101)和(10(-1)的界面存在微小臺(tái)階。　　在實(shí)驗(yàn)觀察和理論分析的基礎(chǔ)上，提出了層錯(cuò)形成的理論模型，并為HREM觀察所驗(yàn)證。原位反應(yīng)生成的TiB含有大量的層錯(cuò)，層錯(cuò)面為(100)TiB，位移矢量為0.5a±0.254c，且層錯(cuò)沿[001]方向貫穿整個(gè)TiB晶粒；具有兩種不同位移矢量的層錯(cuò)能夠在同一