哈尔滨工业大学Mater. Sci. Eng. A:新型钛基复合材料,热处理后的拉伸与断裂韧性性能 钛及钛合金具有各种优良性能(密度小,比强度高,耐腐蚀,耐高、低温性能好,无磁,无毒),成为航空航天应用的优秀材料,有着“飞行金属”的美称。然而,高速飞机需要高强度和高韧性的材料。β钛合金由于其高的热处理性、深淬透性和体心立方结构所赋予的固有延展性而成为优良的材料。添加少量硼和碳的钛合金因其弹性模量,拉伸和磨损性能优于传统钛合金,引起了人们的极大兴趣。这种钛合金含有少量TiB晶须(TiBw)和TiC颗粒(TiCp),可以显着改善基体的微观结构。
锻造钛合金基体复合材料的SEM图
近日,哈尔滨工业大学陈玉勇教授以及肖树龙副教授,第一作者杨建辉博士,在Mater. Sci. Eng. A发表一篇题为“The tensile and fracture toughness properties of a (TiBw + TiCp)/Ti–3.5Al–5Mo–6V–3Cr–2Sn–0.5Fe composites after heat treatment”的文章。该团队探讨了新型(TiBw + TiCp)/Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe复合材料经800℃,1h固溶处理后空冷并分别在440℃,480℃和520℃保持8h时效处理并空冷后的拉伸和断裂韧性性能,建立了合金组织与力学性能之间的关系。固溶处理后的极限拉伸强度和屈服强度分别下降了12.5%和11.3%。然而,时效热处理后强度显著提高。在440℃时效处理后达到最高的极限拉伸强度为1521MPa,伸长率为7.2%。在480℃时效处理后极限KIC值是65MPa m1/2。(TiBw + TiCp)增强体沿变形方向成流线型,增强了强度和疲劳韧性。增强体通过阻止裂纹扩展和延长扩展路径并增加吸收的冲击能量来提高断裂韧性。
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