非均质片层状结构Ti-Nb金属-金属复合材料的裂纹扩展行为

摘要

cqvip:为研究具有强界面结合的金属-金属复合材料中各组分的实时裂纹扩展行为,通过放电等离子烧结(SPS)以及后续的热轧、热处理后淬火得到Ti-18Nb(摩尔分数,%)金属-金属复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和微区X射线衍射(MRXRD)、纳米压痕以及原位SEM实验进行显微组织与性能表征。结果表明,该材料由富Ti区、过渡区以及富Nb区构成,Nb在不同区域间存在明显的成分梯度,从而造成不同区域间相分布以及力学性能的差异。过渡区具有良好的界面结合能力,有利于实现不同区域之间的协调变形,局部微裂纹最先在富Ti区出现,过渡区与富Nb区具有良好的变形能力,对裂纹扩展有一定的阻碍作用,从而提高材料的断裂韧性。