鈦鋁化合物的原位復(fù)合技術(shù)及其組織性能研究.pdf

1、利用攪拌摩擦法與旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓法原位復(fù)合制備鈦鋁化合物，結(jié)合掃描電鏡觀察和微區(qū)X射線衍射分析測試手段，研究了原位復(fù)合鈦鋁化合物的組織與性能，探討了原位復(fù)合鈦鋁化合物的形成機理。主要研究結(jié)果如下：
　　利用攪拌摩擦法可以原位復(fù)合以Al3Ti為主且均勻性良好的鈦鋁化合物。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度為750r/min、行走速度為23.5mm/min，經(jīng)歷正反加工5次時，金屬材料的塑性變形量達到最大，攪拌摩擦區(qū)域金屬化合物含量達到最高，均勻性最佳。原材料經(jīng)

2、歷攪拌摩擦后發(fā)生明顯的塑性變形與破碎現(xiàn)象，原始Ti顆粒分別以殘余Ti顆粒、條狀金屬間化合物和顆粒狀金屬間化合物三種形式存在于攪拌摩擦區(qū)域中。
　　原位生成的金屬間化合物起到增強基體的效果，攪拌摩擦區(qū)域的強度得到明顯的提高。攪拌摩擦外側(cè)區(qū)域的抗拉強度優(yōu)于攪拌摩擦中心區(qū)域的抗拉強度，最高強度達到197MPa，延伸率為19％，分別為純鋁攪拌摩擦后的2.3倍和38%。攪拌摩擦區(qū)域強度的提高主要是由第二相顆粒強化機制作用的結(jié)果。
　　

3、攪拌摩擦法原位復(fù)合鈦鋁化合物的形成機理主要是以擴散反應(yīng)為主，其形成過程主要經(jīng)歷三個階段，即混合、塑性變形與原位復(fù)合反應(yīng)，其中塑性變形階段產(chǎn)生大量的位錯缺陷為原位復(fù)合反應(yīng)的實現(xiàn)提供基礎(chǔ)。
　　熱處理溫度對攪拌摩擦區(qū)的微觀組織有明顯的影響。當(dāng)保溫時間一定時，隨著熱處理溫度的升高，攪拌摩擦區(qū)域中的金屬間化合物的百分含量不斷增加。當(dāng)攪拌摩擦區(qū)域經(jīng)歷600℃、6h保溫時，金屬間化合物含量達到最高，但同時出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；當(dāng)經(jīng)歷550℃、6h保溫