对于钛基复合材料的制备,目前大多数都是先利用固相沉积的方法进行合成,然后再利用热等静压或热压锻造等方法进行成形而制备而成[7]。
1国内钛基复合材料制备工艺
1、真空热压烧结技术
此技术是以Ti-6Al-4V合金作为基体和TiB2作为增强体,通过原位合成的方式,使晶须状TiB在基体上呈连续网状分布钛基复合材料[11]。
通过研究结果发现:连续性网状分布的结构可以将TiB增强体的效果得到提高并且可使Ti-6Al-4V基体的韧性效果得以加强,因此,Ti-6Al-4V复合材料在室温及高温下有着很好的综合机械性能[12]。挤压后的5vol。%TiB/Ti-6Al-4V复合材料的抗拉强度和延伸率较挤压前都有了很高的提升。热轧变形量达到一定数值时,79146
5vol。%TiB/Ti-6Al-4V复合材料的抗拉强度较轧制前提高最大[13]。
2、锻造工艺
TiC颗粒增强钛基复合材料经过锻造工艺处理后,不但能够使其晶粒得到细化,而且还可以消除复合材料内部组织缺陷,并且将抗拉强度得到提高。此外,由断裂后微观组织可以发现,铸造后复合材料的断裂机制是韧窝断裂和解理断裂相结合的混合型断裂。又通过对其在高温中变形情况进行研究发现:当变形温度增加以及应变率降低时,应变应力表现为逐渐降低的变化趋势;复合材料的热变形机制为α相回复和再结晶,而且再结晶的产生量随着变形温度的增加而降低。论文网
1。2。2国外钛基复合材料制备工艺
在国外,对非连续性增强钛基复合材料的研究逐渐成为目前的发展方向。国外的Fruhauf等研究人员分别用无压烧结、热等静压和粉末热挤压三种方式来制备钛基复合材料,以此来研究不同热处理方式对复合材料的微观结构和综合机械性能影响[14]。通过对上述热处理方式研究结果对比发现:钛基复合材料的制备并能用无压烧结来制备,因为在高温(>1300℃)下进行烧结时,不但会使Ti晶粒变的粗大而且由原位反应生成的TiC颗粒也会随之增加[15]。制备致密度比较高、晶粒细小的钛基复合材料较为有效的方法是热等静压处理方式,通过这种方式可以使材料的屈服强度以及抗拉强度得到提高。但这种制备方法也有其局限性,它只在920℃以下能够起到良好的效果。而要想提高钛基复合材料的延伸率,这时通过粉末热挤压的处理方式,这样就可以使它的延伸率可以大大被提高[16]。