对于β型合金来说情况有不同的情况,想要能够在通过淬火处理后可以得到单一介稳β相组织,这样就可以增强钛合金的工艺塑性,因此加热的温度要比合金临界点TB高。此外,也可以采用高温淬火目的是确保在时效后获得较高的强度。又因为β型合金的合金化程度比较的高,临界点比较低(例如(α+β)型的TC4合金TB则高达980~1000℃,然而TB2及TB1合金的TB=750℃[12],因此,即使把温度加热到稍高于临界点的β区,严重的脆性也不会产生的。根据以上的原因,可以将国产β型合金TB2及TB1放在高于TB的温度下进行淬火处理。
通过淬火产生介稳定相,在时效阶段都可以发生分解或析出,不管是马氏体α′,α″或ω相及介稳β相,分解或者析出的最终产物都是(α+β)相,但是在转变机制和程度方面有一定的差异。
1。4钛基复合材料
钛基复合材料一种加入陶瓷增强体加入到钛或者钛合金的复合型材料。较高的模量和很高的强度是材料的陶瓷材料的典型特点。与此同时钛基复合材料结合了金属的良好的韧性,出色的延展性的特点,通过这样的有机结合,使它得到了更加出色的压缩强度和非常高的剪切强度与此同时还能够得到非常好的的高温力学性能[13]。有大量的研究成果可以证明:TMCs拥有非常好的物理性能以及出色的力学性能,例如模量很高、强度很大、抗氧化能力强。
钛基复合材料的分类主要是两种:连续纤维增强钛基复合材料和颗粒增强钛基复合材料[14]。早些时期人们研究的领域主要是以碳化硅纤维增强的钛基复合材料,碳化硅纤维可以明显的提升基体合金的机械性能,然而纤维增强钛基复合材料被下面的几个影响因素所约束:碳化硅纤维价格比较高、各向异性、加工工艺复杂[15]。除此之外,钛基复合材料中碳化硅纤维和钛基体在热膨胀系数方面相对差别比较大,在制备以及服役的过程中很容易就会比较大的热应力产生,并且能够与钛基体在温度较高的环境下产生界面反应从而获得TiCx、Ti5Si3(C)等产物,这样就会使复合材料的很多的性能受到很大程度的影响。连续纤维增强钛基复合材料的应用范围受到了以上这样几种因素的极大限制地限制。
最近几十年以来, 虽然钛基复合材料的发展速度很快, 但是它仍然是一种新型的、正在处于发展阶段的、并且价格比较昂贵的材料,特别是在结束了美俄冷战之后, 各国因为缺少对航空航天、军备项目长期有效的巨额财政的支撑与鼓励, 使得钛基复合材料的研究与发展的速度逐渐降低,让钛基复合材料的应用转向至工程应用等方面, 以至于现在的发展趋势转变成了研究和生产低成本颗粒增强的钛基复合材料[15]。文献综述
1。5钛基复合材料的制备工艺
1。5。1粉末冶金法
粉末冶金法把金属粉和颗粒完全混合后经过冷压成型,在真空的环境下加热到达固液两相的状态并加压,把经过加热挤压压后的材料通过热挤压或者是冷轧制作成零部件的方法[16]。粉末混合、压实和烧结是该方法的三个步骤。
优点:粉末冶金能够不产生界面反应,可以通过它制备出体积分数很大的复合材料,它的基体材料可以是任何合金,应用范围比较广,差不多所有类别的增强相都可以被使用;增强颗粒分布比较的均匀,质量相对稳定[17]。
缺点:价格很高,一般情况下需要二次成型;工艺程序比较复杂,工作周期相对较长。
1。5。2搅拌铸造法
搅拌铸造法是在金属液中添加增强体,让搅拌器在非常高的速度下使把固相和液相充分混合,随后把混合液倒入铸型之中。