原位合成TiB2对B4C/2024Al合金复合材料组织与力学性能的影响

摘要

在B4C粉末中加入5％高纯TiO2,经过压制和烧结制备B4C-TiB2陶瓷预制体,然后在氩气气氛中1 200℃下浸渗2024铝合金制得B4C-TiB2/Al合金复合材料.对该复合材料进行力学性能测试、X射线衍射分析、显微组织观察和断口分析.结果表明:该复合材料主要由B4C,Al,Al3BC和AlB2相组成,原位合成的TiB2使B4C/Al合金复合材料的抗弯强度和断裂韧性显著提高,分别达到361MPa和7.49 MPa.m1/2,增幅分别为14.6％和11.5％,但密度变化很小.原位合成TiB2使B4C/Al合金复合材料的抗弯强度和断裂韧性提高主要来源于金属铝塑性变形的裂纹桥接机制、TiB2细化晶粒及微裂纹引起的主裂纹偏转分叉机制.