氣固反應(yīng)原位生成TiC顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料?
關(guān)鍵詞：鈦基復(fù)合材料 原位合成 顆粒增強(qiáng) 氣固反應(yīng) 力學(xué)性能
摘要：以氫化脫氫鈦粉為原料,經(jīng)冷等靜壓成型,在一定溫度下通過(guò)CH4和鈦粉顆粒間的氣固反應(yīng)在鈦粉表面原位生成均勻的Ti C顆粒,采用真空燒結(jié)技術(shù)制備得到氧含量(體積分?jǐn)?shù))低于0.2%的TiC顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料。研究表明,Ti C顆粒體積分?jǐn)?shù)比可通過(guò)氣固反應(yīng)溫度和時(shí)間控制,可獲得較高體積分?jǐn)?shù)(>30%)的TiC顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料。TiC首先在鈦粉顆粒表面形成,燒結(jié)過(guò)程中,鈦粉顆粒明顯阻礙TiC晶粒長(zhǎng)大,細(xì)化TiC晶粒;同時(shí),過(guò)多的TiC顆粒也阻礙燒結(jié)過(guò)程中鈦的自擴(kuò)散,降低燒結(jié)相對(duì)密度。鈦粉壓坯在700℃、CH4氣氛下發(fā)生氣固反應(yīng)(30 min),再經(jīng)1300℃燒結(jié)后獲得的相對(duì)密度為98.6%的燒結(jié)試樣,試樣的綜合力學(xué)性能較好,抗拉強(qiáng)度為606 MPa,延伸率達(dá)14.4%,硬度為HV 442。值得注意的是,較短時(shí)間的氣固反應(yīng)不能夠保證壓坯內(nèi)外整體實(shí)現(xiàn)原位生成均勻TiC顆粒,導(dǎo)致燒結(jié)試樣內(nèi)外組織的不均性。
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