(TiB+La2O3)增強耐熱鈦基復合材料的組織和性能研究.pdf

1、鈦基復合材料具有高的比強度、比模量和良好的高溫性能，在航空航天領域得到廣泛應用。研究復合材料的鑄造性能和組織對其力學性能的影響，對獲得性能優(yōu)異的復合材料鑄件具有重要意義。本文開展了一系列研究，采用熔鑄法原位合成了TiB和La2O3增強鈦基復合材料，研究基體合金和復合材料的流動性，以及熱處理對基體合金和復合材料的組織和力學性能的影響，主要取得以下研究成果：
　　基體合金的鑄造組織為片層組織，晶粒粗大。復合材料的鑄造組織為網籃狀片層組

2、織，晶粒細小。增強體在基體中均勻分布，與基體結合良好。TiB為細長晶須狀，La2O3顆粒為球狀，直徑約為100~200nm。
　　復合材料的凝固結晶范圍較基體合金窄，金屬液和固相的散熱能力較基體合金弱，金屬液保持液態(tài)的時間長，另一方面，稀土元素La凈化了合金液，這些使復合材料擁有比基體合金更好的流動性?；w合金的停止流動機制為端部堵塞，等軸晶在端部聚集長大，當固相達到一定比重時發(fā)生堵塞，金屬液停止流動。鈦基復合材料的流動停止機制為

3、金屬液中部的等軸晶不斷長大，當堵塞區(qū)的孔徑減小到一定值時，金屬液和等軸晶間的摩擦力使金屬液停止流動。
　　基體合金經α+β、β和β三段水冷熱處理后均為網籃組織，組織較熱處理前得到明顯細化。鈦基復合材料α+β兩相區(qū)熱處理后為片層組織和少量近等軸α組織的混合組織，β熱處理、β三段水冷熱處理和β三段空冷熱處理后復合材料均為網籃組織。
　　熱處理后基體合金的室溫力學性能有所提高，基體合金經β三段水冷熱處理后具有最好的室溫和高溫力學性