B、C對TiAl基復(fù)合材料組織性能影響的研究.pdf

1、本文采用電弧熔煉和水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉兩種方法，在Ti-48Al二元合金基礎(chǔ)上分別添加B元素和C元素，原位合成了Ti-48Al-B和Ti-48Al-C復(fù)合材料。利用SEM、XRD、EDS等實驗方法對復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的分析，通過顯微硬度、壓縮試驗、界面反應(yīng)、三點抗彎實驗對復(fù)合材料的性能進行了測試，得出了B、C對TiAl基復(fù)合材料組織性能的影響規(guī)律；研究了Ti-48Al-1B和Ti-48Al-1C復(fù)合材料在800℃氧化100h的抗

2、氧化性能，并與Ti-48Al基體進行比較。
　　電弧熔煉制備Ti-48Al-B系和Ti-48Al-C系復(fù)合材料的實驗結(jié)果表明，Ti-48Al基體為全片層組織，加入B、C元素制得的復(fù)合材料組織得到了細化，隨著元素含量的增加，增強相也隨之增多，并且有團聚現(xiàn)象；測試了復(fù)合材料的壓縮性能，其抗壓強度隨著元素含量的增加先增大后減小，Ti-48Al-1B和Ti-48Al-1C復(fù)合材料的抗壓強度最大，從斷口形貌上看，復(fù)合材料為脆性斷裂；通過界面

3、反應(yīng)分析，Ti-48Al-B系和Ti-48Al-C系復(fù)合材料反應(yīng)層厚度減小。
　　水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉制備TiAl基復(fù)合材料時發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料組織和性能的變化與電弧熔煉制備的材料有許多相同之處，Ti-48Al基體組織為α2(Ti3Al)和γ(TiAl)相組成的全層片組織；Ti-48Al-B和Ti-48Al-C增強相分別為TiB2和Ti2AlC，隨著元素含量的增加，增強相隨之增加并且形態(tài)發(fā)生了變化，TiB2相由條狀變?yōu)閴K狀，Ti2AlC

4、由帶狀變?yōu)榘魻?。力學(xué)性能實驗表明，適量的增強相會改善復(fù)合材料的性能，其中，Ti-48Al-B系復(fù)合材料的顯微硬度隨B元素含量的增加而增加，Ti-48Al-C系復(fù)合材料隨著元素的增加先增加后減小；抗壓強度、三點抗彎強度先增加后減小，在B、C元素為1％時，達到最大值。
　　高溫氧化實驗表明，Ti-48Al-1B和Ti-48Al-1C復(fù)合材料在經(jīng)過100h氧化實驗后，與Ti-48Al相比，復(fù)合材料的增重曲線上升緩慢，氧化層厚度減小，在氧