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原位合成不同基体组织7715D钛基复合材料的高温力学性能
          
High-Temperature Mechanical Properties of In-Situ Synthesized 7715D Titanium Matrix Composites with Different Matrix Microstructures

摘    要
利用真空电弧熔炼技术, 通过热加工原位合成了以TiB纤维和La2O3颗粒为增强体的7715D钛基复合材料, 然后分别在β相区与(α+β)相区退火, 获得层片和等轴两种基体组织;并对不同组织复合材料进行了高温拉伸试验、蠕变试验和不同温度下的热暴露试验。结果表明: 与等轴组织相比, 层片组织显著提高了复合材料的高温抗拉强度及蠕变性能, 能有效阻止增强体断裂后微裂纹的扩展;在600 ℃下热暴露时, 复合材料的热稳定性最差, 主要由在等轴组织初生α相中和层片组织的α片边界处析出颗粒状脆性相所致, 其对复合材料室温塑性均有不利影响。
标    签 钛基复合材料   高温力学性能   等轴组织   层片组织   titanium matrix composite   high-temperature mechanical property   equiaxed microstructure   lamellar microstructure  
 
Abstract
7715D titanium matrix composites (TMC) reinforced with TiB fibres and La2O3 particles were in-situ synthesized through heat treatment by vacuum arc melting process. Lamellar and equiaxed microstructure could be obtained after annealed in β phase and (α+β) phase, respectively. High-temperature tensile test, creep test and heat exposure test at different temperatures were carried out for the composites with different microstructures. The results show that comparing with equiaxed microstructure, the lamellar microstructure obviously improved the high-temperature tensile strength and creep property of the composites, it could retard the micro-crack propagation after the reinforcement fracture effectively. After heat exposure at 600 ℃, the composites had the worst thermal stability, which due to the precipitation of granular brittle phases in the primary α phase of equiaxed microstructure and at the grain boundaries of lamellar microstructure. It was harmful to room temperature plasticity of the composites.

中图分类号 TG146.1

 
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所属栏目

基金项目 国家“973”计划资助项目(2007CB613806);国家自然科学基金资助项目(50871066); 上海市科技启明星(跟踪)计划项目(09QH1401400)

收稿日期 2010/3/31

修改稿日期 2011/6/6

网络出版日期

作者单位点击查看

备注王沛培(1986-), 男, 安徽滁州人, 硕士研究生。

引用该论文: WANG Pei-pei,WANG Li-qiang,QIN Ji-ning,LV Wei-jie,ZHANG Di. High-Temperature Mechanical Properties of In-Situ Synthesized 7715D Titanium Matrix Composites with Different Matrix Microstructures[J]. Materials for mechancial engineering, 2011, 35(7): 22~26
王沛培,王立强,覃继宁,吕维洁,张荻. 原位合成不同基体组织7715D钛基复合材料的高温力学性能[J]. 机械工程材料, 2011, 35(7): 22~26


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