2.6volTiBw/Ti6Al4V复合材料热处理后微观组织定量分析及高温断裂机理研究

摘要

本文通过1100°C/1 h真空热压烧结技术制备了2.6vol%TiBw/Ti6Al4V网状增强钛基复合材料,并建立了热处理参数与各相百分含量的量化关系。结果表明,在固溶温度930~1100°C和时效温度400~600°C之间,各相百分含量与固溶、时效温度呈线性变化。并且经过950°C/1 h固溶处理与600°C/12 h时效处理后,由于热处理过程中发生了静态再结晶,钛基复合材料呈现等轴状。对等轴钛基复合材料进行高温拉伸测试,结果表明,材料高温抗拉强度达到772MPa(400°C),658MPa(500°C),392 MPa(600°C),182 MPa(700°C),高温伸长率也分别为9.1%(400°C),12.5%(500°C),28.6%(600°C),35.3%(700°C)。通过对材料高温断口的分析,发现TiB晶须在600°C温度以下能够起到很好的增强效果,但是当温度超过700°C后,TiB晶须与基体发生脱粘现象,导致Ti B晶须的增强效果显著降低,并且使裂纹沿着晶界扩展。