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TiC颗粒增强钛基复合材料的制备及其微观组织 被引量：11
1
作者 郭继伟 金云学 +1 位作者 吕奎龙 荣守范 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期193-197,共5页
采用直接加入TiC粉的方法制备了原位自生TiC增强钛基复合材料 ,此法与国内研究者常用的加入石墨粉的方法相比 ,制备的复合材料成分准确 ,易于控制。制备的复合材料由Ti和TiC相组成 ,其中TiC为初生树枝状和短棒状共晶组成。TEM研究发现 ... 采用直接加入TiC粉的方法制备了原位自生TiC增强钛基复合材料 ,此法与国内研究者常用的加入石墨粉的方法相比 ,制备的复合材料成分准确 ,易于控制。制备的复合材料由Ti和TiC相组成 ,其中TiC为初生树枝状和短棒状共晶组成。TEM研究发现 :还存在 0 .3～ 0 .6 μm的规则块状TiC ,多分布在晶界上 ;TiC颗粒与基体界面干净、无反应层 ,基体中存在较多的位错 。 展开更多
关键词 tic颗粒增强钛基复合材料 制备 微观组织 自生复合材料 PTMCS
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TiC颗粒增强钛基复合材料的静动态力学性能 被引量：5
2
作者 孔令超 宋卫东 +1 位作者 宁建国 毛小南 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1756-1762,共7页
利用伺服式疲劳实验机和杆-杆型冲击拉伸实验机对TiC颗粒增强钛基复合材料TP650和基体钛合金的静动态力学性能进行研究,得到不同应变率下复合材料的应力—应变曲线。结果表明,复合材料和基体材料的屈服应力均随应变率的增加而提高,属于... 利用伺服式疲劳实验机和杆-杆型冲击拉伸实验机对TiC颗粒增强钛基复合材料TP650和基体钛合金的静动态力学性能进行研究,得到不同应变率下复合材料的应力—应变曲线。结果表明,复合材料和基体材料的屈服应力均随应变率的增加而提高,属于应变率敏感材料;TP650的破坏形式以颗粒附近基体的撕裂以及颗粒与基体合金的脱粘为主,几乎没有发生颗粒破碎现象。假设复合材料的微观结构为非均质单胞在空间的周期性重复排列,利用有限元软件对钛基复合材料的静动态力学性能进行数值模拟研究,计算结果与实验结果吻合良好。进一步通过数值模拟预测了颗粒形状和颗粒体积分数的变化对TiC颗粒增强钛基复合材料静动态力学性能的影响。 展开更多
关键词 钛基复合材料 颗粒增强 力学性能 数值模拟
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气固反应原位生成TiC颗粒增强钛基复合材料? 被引量：3
3
作者 尤力 杨芳 +3 位作者 张策 郭志猛 陈存广 王海英 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期196-201,共6页
以氢化脱氢钛粉为原料,经冷等静压成型,在一定温度下通过CH4和钛粉颗粒间的气固反应在钛粉表面原位生成均匀的Ti C颗粒,采用真空烧结技术制备得到氧含量(体积分数)低于0.2%的TiC颗粒增强钛基复合材料。研究表明,Ti C颗粒体积分数比可通... 以氢化脱氢钛粉为原料,经冷等静压成型,在一定温度下通过CH4和钛粉颗粒间的气固反应在钛粉表面原位生成均匀的Ti C颗粒,采用真空烧结技术制备得到氧含量(体积分数)低于0.2%的TiC颗粒增强钛基复合材料。研究表明,Ti C颗粒体积分数比可通过气固反应温度和时间控制,可获得较高体积分数(>30%)的TiC颗粒增强钛基复合材料。TiC首先在钛粉颗粒表面形成,烧结过程中,钛粉颗粒明显阻碍TiC晶粒长大,细化TiC晶粒;同时,过多的TiC颗粒也阻碍烧结过程中钛的自扩散,降低烧结相对密度。钛粉压坯在700℃、CH4气氛下发生气固反应(30 min),再经1300℃烧结后获得的相对密度为98.6%的烧结试样,试样的综合力学性能较好,抗拉强度为606 MPa,延伸率达14.4%,硬度为HV 442。值得注意的是,较短时间的气固反应不能够保证压坯内外整体实现原位生成均匀TiC颗粒,导致烧结试样内外组织的不均性。 展开更多
关键词 钛基复合材料 原位合成 颗粒增强 气固反应 力学性能
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自生TiC颗粒增强钛基复合材料的制备及其性能研究
4
作者 蒋建清 马爱斌 +2 位作者 江静华 B.-K.Kim H-S.Chung 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 2000年第z1期293-297,共5页
本文对自生反应法合成碳化钛颗粒增强Ti-6Al4V基复合材料的制备过程进行了研究,设计了两种反应途径,并成功地制备出该类复合材料.碳化钛颗粒的体积百分含量可以通过处理温度、时间等工艺参数来控制,碳化钛的显微硬度达到2050～2300 kg/... 本文对自生反应法合成碳化钛颗粒增强Ti-6Al4V基复合材料的制备过程进行了研究,设计了两种反应途径,并成功地制备出该类复合材料.碳化钛颗粒的体积百分含量可以通过处理温度、时间等工艺参数来控制,碳化钛的显微硬度达到2050～2300 kg/mm2左右.特别是,通过这一化学反应处理,钛基体中的氯含量被明显地降低.最后,测定了该类复合材料的硬度和拉伸性能,结果表明,其性能随碳化钛颗粒体积分数的增加而升高,特别其高温特性尤为明显. 展开更多
关键词 自生tic颗粒 增强钛基 复合材料 制备 性能研究
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自生TiC颗粒增强钛基复合材料的研究进展 被引量：4
5
作者 夏明星 胡锐 +3 位作者 李金山 薛祥义 王一川 周廉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第F05期424-427,共4页
从自生TiC颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)的制备方法、微观组织及界面结构、性能和应用与展望4个方面论述了自生TiC颗粒增强钛基复合材料的研究进展。重点介绍了近年来PTMCs的一些制备方法及在室温、高温时的力学性能。
关键词 tic 钛基复合材料 微观组织 力学性能
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低温球磨结合等离子活化烧结TiC颗粒增强钛基复合材料的组织与性能
6
作者 耿祥威 李立 +1 位作者 孙一 张建 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期26-34,共9页
通过低温球磨结合等离子活化烧结制备TiC颗粒增强钛基复合材料(TMC1),研究了TMC1试样的物相组成、显微组织、力学性能及强化机理,并与普通高能球磨结合等离子活化烧结制备复合材料(TMC2)进行对比。结果表明:TMC1试样基体由均匀细小的等... 通过低温球磨结合等离子活化烧结制备TiC颗粒增强钛基复合材料(TMC1),研究了TMC1试样的物相组成、显微组织、力学性能及强化机理,并与普通高能球磨结合等离子活化烧结制备复合材料(TMC2)进行对比。结果表明:TMC1试样基体由均匀细小的等轴α晶粒和β转变相组成,TiC颗粒在基体中分布均匀,TMC1试样的晶粒尺寸远小于TMC2试样;900~1200℃烧结的TMC1试样均实现致密化,抗压强度和硬度随烧结温度升高而降低;TMC1试样相比TMC2试样具有更高的相对密度、硬度和强度;TMC1试样的强化机理为颗粒强化和细晶强化。 展开更多
关键词 钛基复合材料 tic颗粒 低温球磨 等离子活化烧结 强化机理
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TiC颗粒增强钛基复合材料的动态损伤本构
7
作者 李伟 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期37-41,共5页
分析了TiC颗粒增强钛基复合材料的微损伤演化规律,建立了含损伤演化的动态本构模型。TiC颗粒增强钛基复合材料在拉伸载荷作用下,微裂纹以翼型裂纹形式扩展,基于平面翼型裂纹扩展模型,建立了二维动态损伤本构关系,并退化到一维拉伸状态,... 分析了TiC颗粒增强钛基复合材料的微损伤演化规律,建立了含损伤演化的动态本构模型。TiC颗粒增强钛基复合材料在拉伸载荷作用下,微裂纹以翼型裂纹形式扩展,基于平面翼型裂纹扩展模型,建立了二维动态损伤本构关系,并退化到一维拉伸状态,假设微裂纹成核规律满足Weibull分布,得到了一维拉伸应力状态下能够反映TiC颗粒增强钛基复合材料的损伤演化规律的宏细观相结合的动态本构关系。模型计算结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 钛基复合材料 tic颗粒 动态 损伤演化 本构模型
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粉末冶金纳米颗粒增强钛基复合材料研究进展
8
作者 李劭鹏 隋晓东 +3 位作者 王美琦 肖山 韩远飞 王向明 《航空材料学报》 北大核心 2025年第1期15-25,共11页
钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳... 钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳定性等问题,材料的性能潜力尚未充分发挥。如何设计TMCs的复合体系和制备途径引入纳米增强体,并在热加工与热处理过程中保持稳定性,一直是纳米颗粒增强TMCs面临的严峻挑战。本文围绕粉末冶金纳米颗粒增强TMCs工艺特点、制备方法、组织特征与力学性能等方面分析研究现状和进展,指出纳米增强体分散性、热稳定性等制约其发展的基础问题,提出未来研究的发展方向。未来应侧重的研究方向有:(1)碳纳米材料增强TMCs的界面反应控制与热稳定设计;(2)纳米颗粒增强TMCs粉体的批量化低成本制备技术;(3)纳米颗粒增强TMCs专用热变形及热处理工艺研究;(4)纳米颗粒增强TMCs组织构型化设计及强韧化机理研究;(5)纳米颗粒增强TMCs材料其他关键力学性能研究。 展开更多
关键词 纳米颗粒增强钛基复合材料 粉末冶金 微观组织 力学性能 强化机理
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纳米TiC颗粒增强铝锂基复合材料的耐腐蚀性能研究
9
作者 张晨 王明 +3 位作者 周东帅 徐旭 百志好 王健 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期116-122,共7页
采用中间合金法制备了不同含量纳米TiC颗粒增强铝锂基复合材料,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电化学腐蚀、晶间腐蚀等分析测试方法 ,对该复合材料进行了微观形貌和耐腐蚀性能研究。结果表明:纳米TiC颗粒添加能... 采用中间合金法制备了不同含量纳米TiC颗粒增强铝锂基复合材料,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电化学腐蚀、晶间腐蚀等分析测试方法 ,对该复合材料进行了微观形貌和耐腐蚀性能研究。结果表明:纳米TiC颗粒添加能够促进晶粒再结晶,细化晶粒,并促进基体中θ'(A_(l2)Cu)相和T1(A_(l2)CuLi)相的析出。与铝锂基体合金相比,该复合材料的耐腐蚀性能得到了显著提高。随着纳米TiC颗粒含量的增加,该复合材料的自腐蚀电位逐渐升高,电荷转移电阻增大,自腐蚀电流密度减小,晶间腐蚀深度降低,耐腐蚀性能逐渐提高。当纳米TiC颗粒含量增加到1 wt%时,复合材料的耐腐蚀性能达到最佳。 展开更多
关键词 铝基复合材料 纳米tic颗粒 耐腐蚀性能 腐蚀机理
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SiC颗粒增强铝基复合材料高速冲击力学性能
10
作者 易双 赵优 +3 位作者 陈泽军 丛福官 张云龙 王强 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第9期129-139,共11页
利用分离式霍普金森压杆(SHPB)对SiCp/AA2024复合材料及AA2024基体进行动态压缩实验,研究其在1900~3500 s^(-1)应变率范围内的动态力学响应与损伤机制。结果表明:AA2024基体呈现应变率不敏感性,表现出明显的应变硬化和应变软化。复合材... 利用分离式霍普金森压杆(SHPB)对SiCp/AA2024复合材料及AA2024基体进行动态压缩实验,研究其在1900~3500 s^(-1)应变率范围内的动态力学响应与损伤机制。结果表明:AA2024基体呈现应变率不敏感性,表现出明显的应变硬化和应变软化。复合材料流动应力与塑性应变随应变速率增加而增大,表现为正应变速率强化,其屈服强度与抗压强度较基体材料分别提高约27%和18%。应变硬化与绝热软化的动态竞争导致复合材料应变硬化率波动下降,并伴随较高的能量吸收。基体材料损伤以孔洞缺陷和析出相破碎为主,并伴有析出相单向流动的挤压痕迹。复合材料的损伤表现为SiC颗粒脱粘、断裂以及颗粒/基体界面剥离。在2900 s^(-1)时,复合材料出现剪切裂纹,呈45°贯穿整个试样。断口处可见绝热升温导致的基体熔化现象,断裂类型为韧-脆混合型。弥散SiC颗粒通过位错强化与细晶强化作用,使复合材料硬度显著提升(峰值236.7 HV),增幅约14%。 展开更多
关键词 分离式霍普金森压杆 铝基复合材料 颗粒增强 高速冲击 损伤机制
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颗粒增强铝基复合材料电弧增材技术研究
11
作者 匡锐 薛帅 +6 位作者 闫亮亮 范玉虎 张伟强 夏岽尊 来钰人 赵拴勃 张春耕 《热加工工艺》 北大核心 2025年第12期161-166,共6页
颗粒增强铝基复合材料因其优异的高比强度和高比刚度,被广泛应用于交通、航空航天、船舶等领域。对于结构复杂的筒体、箱体等薄壁结构件,其成型难度大,机械加工余量大,生产周期长。而采用WAAM技术可以快速打印成形此类结构件。开展颗粒... 颗粒增强铝基复合材料因其优异的高比强度和高比刚度,被广泛应用于交通、航空航天、船舶等领域。对于结构复杂的筒体、箱体等薄壁结构件,其成型难度大,机械加工余量大,生产周期长。而采用WAAM技术可以快速打印成形此类结构件。开展颗粒增强铝基复合材料制备、焊丝制备、电弧增材制造(WAAM)试验等,分析了T6热处理后颗粒增强铝基复合材料WAAM试样的力学性能。结果表明:采用金属型模具浇注颗粒增强铝基复合材料,提高了冷却速率,从而细化晶粒,使成分偏析程度减小,保证了组织的均匀性。通过控制单道次粗拉伸和精拉伸的变形比,辅以中间退火处理(410℃±10℃,保温1.5 h),可制备出满足WAAM要求的焊丝。采用制备的焊丝在合适的工艺参数下获得了成形良好、无孔隙的墙体增材制造样品。WAAM样品经T6热处理后,抗拉强度为370~390 MPa、屈服强度为320~335MPa、伸长率为2.5%~4.5%,满足使用要求。 展开更多
关键词 颗粒增强铝基复合材料 电弧增材制造 金属型模具 拉拔
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钛基复合材料的研究进展
12
作者 杨宝 王春锋 +3 位作者 张泽宇 余涵 付振坡 张慧 《航空材料学报》 北大核心 2025年第3期117-130,共14页
综述钛/钛合金复合材料的最新研究现状与应用前景,阐述其在高比强度、轻量化、耐热稳定性及耐磨性能方面的优势,使之成为航空航天、军事装备和医学等高科技领域的关键材料。概括添加增强相使得钛基复合材料力学性能、耐磨性以及热稳定... 综述钛/钛合金复合材料的最新研究现状与应用前景,阐述其在高比强度、轻量化、耐热稳定性及耐磨性能方面的优势,使之成为航空航天、军事装备和医学等高科技领域的关键材料。概括添加增强相使得钛基复合材料力学性能、耐磨性以及热稳定性方面稳步提升的研究成果,揭示不同加工技术改善复合材料晶粒和性能的进展,指出复合材料在高温、高压环境下稳定性及界面黏结强度方面仍面临挑战,需要通过优化增强体分布、结合方式及新型复合体系来解决。此外,表面纳米化技术与数字化仿真的结合为钛基复合材料性能优化提供新途径,而界面强化和热稳定性研究将成为未来发展的关键。最后,明确钛基复合材料的性能提升与加工技术的创新是实现其在极端环境下广泛应用的核心,亦是推动复合材料性能进一步突破的方向。 展开更多
关键词 钛基复合材料 力学性能 增强相 增材制造 表面纳米化 数字化仿真
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金属颗粒增强镁基复合材料制备技术及性能的研究进展 被引量：1
13
作者 肖璐 刘婷婷 +2 位作者 陈先华 郑开宏 潘复生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期151-164,共14页
镁基复合材料具有低的密度、优异的力学性能等特点,在汽车、电子、航空航天等领域有广阔的应用前景。本文综述了国内外金属颗粒增强镁基复合材料的研究进展,详细介绍了金属颗粒增强镁基复合材料常见制备方法的特点,分析了金属颗粒增强... 镁基复合材料具有低的密度、优异的力学性能等特点,在汽车、电子、航空航天等领域有广阔的应用前景。本文综述了国内外金属颗粒增强镁基复合材料的研究进展,详细介绍了金属颗粒增强镁基复合材料常见制备方法的特点,分析了金属颗粒增强镁基复合材料的界面结构和主要强韧化机理。最后,对金属颗粒增强镁基复合材料制备材料及工艺的发展进行了展望。 展开更多
关键词 金属颗粒 镁基复合材料 增强体 强化机理 界面结构
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固态法制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展 被引量：1
14
作者 薛克敏 张池 +3 位作者 田辙环 王国涛 石文超 李萍 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3547-3562,共16页
颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能,可用作结构-功能一体化构件,在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来,科... 颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能,可用作结构-功能一体化构件,在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来,科研工作者在颗粒增强铝基复合材料及其高性能制备方法上开展了大量工作,并取得一定进展。本文通过综述1xxx系、6xxx系等铝基体,氧化物、碳化物等颗粒增强体,粉末冶金法、大塑性变形法等固态法制备方法,力学性能、耐腐蚀性能等服役性能的最新研究进展,系统分析了不同制备方法的优势与目前存在的不足,以期为高性能颗粒增强铝基复合材料的选择、制备与应用提供参考。 展开更多
关键词 铝基复合材料 颗粒增强体 粉末冶金 大塑性变形
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碳纤维增强树脂基复合材料的层间颗粒增韧技术研究进展 被引量：4
15
作者 赵涵怡 柯红军 +2 位作者 汪东 张洋 李琪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期575-582,共8页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层合板容易在层间发生开裂。层间增韧是一种有效的增韧方式,它可以在不改变基体树脂粘度的情况下对特定区域进行增韧,提高材料的断裂韧性。本文介绍了层间断裂模式并总结了层间断裂韧性(ILFT)测试的数据处理方法,总结了聚合物颗粒与无机纳米颗粒(主要是碳纳米管)的颗粒种类、增韧机制、引入方式,并主要通过层间断裂韧性评价了各种颗粒的增韧效果。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 层间增韧 层间断裂韧性 聚合物颗粒 无机纳米颗粒 碳纳米管
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深冷处理时间对激光粉末床熔化沉积TiC/TC4钛基复合材料组织演变及力学性能的影响 被引量：1
16
作者 霍鹏丞 柳佶涛 +3 位作者 白培康 赵占勇 王利卿 梅晓天 《精密成形工程》 北大核心 2024年第9期123-135,共13页
目的探明不同深冷处理时间对TiC/TC4钛基复合材料组织演变及其力学性能的影响规律,分析TiC/TC4钛基复合材料在深冷环境下的使用性能。方法利用低能球磨法得到石墨烯(GNPs)/TC4复合粉末,采用激光粉末床熔化沉积法制备TiC/TC4钛基复合材料... 目的探明不同深冷处理时间对TiC/TC4钛基复合材料组织演变及其力学性能的影响规律,分析TiC/TC4钛基复合材料在深冷环境下的使用性能。方法利用低能球磨法得到石墨烯(GNPs)/TC4复合粉末,采用激光粉末床熔化沉积法制备TiC/TC4钛基复合材料,通过液氮浸泡法进行不同时间的深冷处理,然后恢复至室温进行拉伸试验。结果深冷处理过TiC/TC4钛基复合材料的拉伸强度均高于深冷处理过TC4合金的拉伸强度,断裂韧性却得到不同程度削弱。结论原位自生TiC的载荷传递作用可以增强TiC/TC4钛基复合材料在拉伸变形过程中的变形能力,使复合材料的拉伸强度得到提高;随深冷时间的持续延长,冷应力不仅会导致TC4合金原始细长针状马氏体断裂,还会驱使TiC/TC4钛基复合材料陶瓷增强相TiC发生不同程度的偏聚。此外,深冷处理后TiC/TC4钛基复合材料产生的晶格畸变现象会降低α-Ti基体一侧的应变值,使复合材料晶格畸变区域应变不均匀分布,弱化TiC/TC4钛基复合材料晶格畸变区域原子的变形协调能力,导致TiC/TC4钛基复合材料的断裂韧性值相对低。 展开更多
关键词 tic/TC4钛基复合材料 激光粉末床熔化沉积(LPBF) 深冷处理(DCT) 组织演变 力学性能
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TiB＋TiC＋La2O3三元颗粒增强IMI834钛基复合材料的裂纹扩展行为 被引量：3
17
作者 冯家浩 韩远飞 +2 位作者 黄光法 毛建伟 吕维洁 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期8-12,共5页
利用原位合成法制备了TiB+TiC+La_2O_3三元颗粒增强IMI834钛基复合材料并进行锻造和去应力退火处理,研究了其显微组织、拉伸性能和裂纹扩展行为。结果表明:原位生成的TiB,TiC,La_2O_3增强颗粒均匀分布于钛合金基体中,增强体界面洁净,但... 利用原位合成法制备了TiB+TiC+La_2O_3三元颗粒增强IMI834钛基复合材料并进行锻造和去应力退火处理,研究了其显微组织、拉伸性能和裂纹扩展行为。结果表明:原位生成的TiB,TiC,La_2O_3增强颗粒均匀分布于钛合金基体中,增强体界面洁净,但部分TiB增强体发生破碎;复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为1 010 MPa和1 150 MPa,比IMI834钛合金的分别提高了9%和8%;在缺陷分布较少区域,复合材料中的裂纹以沿晶扩展为主,扩展路径曲折,在缺陷分布较多区域,破碎增强体引入的缺陷改变了裂纹扩展方向。 展开更多
关键词 颗粒增强 钛基复合材料 显微组织 裂纹扩展 钛合金
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非均匀构型TiB增强钛基复合材料的制备及其组织性能研究
18
作者 戴昌晟 高义民 +3 位作者 缪喆宇 肖鹏 李烨飞 李强 《热加工工艺》 北大核心 2024年第23期52-59,68,共9页
本研究以Al B_(2)粉末作为硼源,以纯钛(TA1)粉末、Mo粉末为基体,通过真空热压烧结制备非均匀构型Ti B增强钛基复合材料。通过微观组织表征和力学性能测试,探讨了烧结时间和烧结温度的改变对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:烧... 本研究以Al B_(2)粉末作为硼源,以纯钛(TA1)粉末、Mo粉末为基体,通过真空热压烧结制备非均匀构型Ti B增强钛基复合材料。通过微观组织表征和力学性能测试,探讨了烧结时间和烧结温度的改变对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:烧结工艺参数的改变没有明显改变Ti B增强相的形貌和分布。随着烧结时间的延长,复合材料的致密度、晶粒尺寸增加,其抗拉强度、抗压强度和基体显微硬度先增大后减小。随着烧结温度的增加,复合材料的抗拉强度、抗压强度、基体显微硬度也增加。当烧结温度为1300℃,烧结时间为60 min时,元素扩散充分,复合材料有较高的致密度和强度,其抗拉强度、抗压强度、α-Ti基体硬度分别为922.1 MPa、1960.4 MPa、425 HV。 展开更多
关键词 钛基复合材料 TiB增强相 热压烧结法 力学性能
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颗粒增强铝基复合材料热等静压近净成形有限元模拟
19
作者 冯效铭 张峻凡 +2 位作者 王东 肖伯律 马宗义 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期1-9,共9页
目的建立可靠的模拟方法,以更高效地预测颗粒增强铝基复合材料(PRAMC)粉末热等静压中的形状变化和不同部位致密度的差异,解决传统实验试错方法适用性差且费时费力的问题,满足批量应用的需求。方法以45%(体积分数)SiCp/6092Al复合材料为... 目的建立可靠的模拟方法,以更高效地预测颗粒增强铝基复合材料(PRAMC)粉末热等静压中的形状变化和不同部位致密度的差异,解决传统实验试错方法适用性差且费时费力的问题,满足批量应用的需求。方法以45%(体积分数)SiCp/6092Al复合材料为研究对象,构建了能预测粉末热等静压成形过程的有限元模型。使用Gurson-Tvergard-Needleman(GTN)模型作为粉末本构模型,建立了粉末尺度的代表性体积单元(RVE)对GTN模型进行修正。结果通过对比GTN模型计算结果与实验结果,发现修正后的GTN模型能更准确地预测模型的最终变形尺寸,与修正前相比,相对误差降低了1.6%~2.9%。使用修正后的GTN模型对杯形回转体零件的热等静压成形过程进行预测,最终形状的计算结果与实验结果的相对误差仅为0.2%~3.1%,致密度分布的相对误差在0.5%以内。在探究包套厚度对热等静压过程的影响时发现,随着包套厚度的增大,热等静压过程中的屏蔽作用增强,内部粉体致密度下降。结论为PRAMC热等静压近终形制备的形状和致密度控制问题提供了有限元预测工具,辅助优化了热等静压工艺和包套设计,降低了颗粒增强铝基复合材料热等静压近净成形过程开发的试错成本。 展开更多
关键词 颗粒增强铝基复合材料 粉末冶金 体积代表单元 GTN模型 近净成形
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非连续增强钛基复合材料的研究现状及应用进展 被引量：1
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作者 潘宇 况帆 路新 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期175-184,共10页
非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)较钛合金基体具有更高的强度、硬度,优异的耐磨和耐热性能,满足高新技术领域对高性能结构材料的苛刻使用要求,在航空航天、国防军工、汽车制造等领域应用前景广阔。本文针对非连续增强钛基复合材料中基... 非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)较钛合金基体具有更高的强度、硬度,优异的耐磨和耐热性能,满足高新技术领域对高性能结构材料的苛刻使用要求,在航空航天、国防军工、汽车制造等领域应用前景广阔。本文针对非连续增强钛基复合材料中基体与增强相的设计及增强相制备技术进行综述,尤其是新兴的碳纳米材料增强相以及激光增材制造技术对DRTMCs组织、性能的影响,重点总结了DRTMCs的后续热变形、热处理及多元多尺度和仿生结构复合材料设计的研究进展,介绍其工程应用的发展现状,提出了研究中的现存问题及具有潜力的发展方向,对进一步提高钛基复合材料综合性能、加快其产业化应用进程具有重要意义。 展开更多
关键词 钛基复合材料 制备方法 增强相 热加工 强韧化机理
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