增强体含量对网状结构TiBw/TC4复合材料组织与拉伸性能的影响

摘要

以提高钛基复合材料综合力学性能为目的，根据Hashin-Shtrikman(H-S)理论及晶界强化理论，利用原位反应自生技术结合粉末冶金的方法，采用低能球磨加热压烧结技术，基于大尺寸TC4 钛合金粉与细小TiB2 粉成功设计并制备出了增强体呈三维空间网状分布的TiB 晶须增强TC4 钛基复合材料(TiBw/TC4)，不仅提高了钛基复合材料的强度水平，还解决了粉末冶金法制备钛基复合材料脆性大的瓶颈问题。进一步研究结果显示，改变增强体含量不会改变增强体网状分布，只是对晶须的形貌及复合材料致密度产生影响。随着增强体含量增加，网状结构TiBw/TC4复合材料抗拉强度先升高后降低，延伸率一直呈降低趋势。不经过任何处理，烧结态网状结构2.0vol.%、3.5vol.%、5.0vol.%、6.5vol.%TiBw/TC4复合材料，拉伸性能分别达到1021MPa/9%、1035MPa/6.5%、1090MPa/3.6%、1108MPa/1.9%。