TiB2顆粒對鋁基復合材料變形過程的影響.pdf

1、原位自生 TiB2顆粒增強鋁基復合材料，由于其優(yōu)異的性能在航空、航天等領域得到了廣泛的應用和關注，如高強度、高模量和高硬度等等。上海交大特種材料研究中心自“十五”和“十一五”期間一直開展原位自生顆粒增強鋁基復合材料的研究工作，取得了創(chuàng)新性的成果，成功制備得到了微納米級的TiB2增強顆粒。眾所周知，材料的微觀組織是影響其力學性能的決定性因素，然而國內外對于 TiB2顆粒增強鋁基復合材料變形機制以及復合材料變形過程中的微觀組織結構演變情況的

2、研究還不太深入。因此，本論文對分別冷軋至60％，75%，90%和95%的四種5%TiB2顆粒增強純鋁基復合材料進行了詳細的微觀組織表征和力學性能測試，以探索出復合材料的微觀組織演變情況和變形機制，為在工程領域提高材料的強度提供理論指導。
　　采用掃描電鏡、EBSD和中子衍射等技術對四個不同變形量的TiB2/Al復合材料進行了微觀結構表征。結果表明：1. TiB2/Al復合材料中微納TiB2顆粒分布呈現高密度富集在晶界和低密度彌散均

3、勻分布在晶內兩種形態(tài)。富集在晶界的TiB2顆粒會促進大角度晶界的形成，而彌散均勻分布微納 TiB2顆粒會阻礙位錯和晶界的移動，使復合材料中晶界的形成相比于鋁合金更困難。2.微納TiB2顆粒富集區(qū)應力分布集中，在變形過程中會促進再結晶的形核，然而彌散分布的微納 TiB2顆粒會阻礙位錯和晶界的運動，限制了再結晶晶粒的長大，從而形成小的再結晶晶粒。3.變形后的TiB2/Al復合材料中的晶粒尺寸相差極大，其中直徑<2μm的晶粒占晶?？倲档?0%

4、以上，卻僅占面積的22%以下，集中分布在TiB2顆粒富集區(qū)周圍，這部分晶粒由變形小晶粒和再結晶小晶粒共同構成；而直徑>2μm的晶粒占總數的10%以下，卻占據有78%以上的面積。4. TiB2/Al復合材料中的織構體積分數和織構銳度均低于鋁合金，說明微納 TiB2顆粒對位錯的滑移和晶粒的轉動有阻礙作用，使復合材料的織構弱化。5.在冷軋變形過程中，彌散分布的微納TiB2顆粒會隨著周圍的鋁基體轉動而一起轉動。
　　通過室溫單相拉伸試驗對