合金元素添加对TiC／Ti6Al4V复合材料组织和性能的影响

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1、分类号：——UDC：密级：编号：工学硕士学位论文合金元素添加对TiC／Ti6A14V复合材料组织和性能的影响硕士研究生：王明佳指导教师：王香教授学位级别：工学硕士学科、专业：材料加工工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2009年12月论文答辩日期：2010年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex：^U．D．C：一l』AOissertationfortheDegreeofM．Eng人●，◆TheEffectofAddingElementsontheMicrostru

2、ctureandPropertiesofTiC／Ti6A14VCompositesCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：DateofSubmission：DateofOralExamination：University：WangMingjiaProf．WangXiangMasterofEngineeringMaterialProcessingEngineeringDecember，2009March，20lOHarbinEng

3、ineeringUniversity产’Jj^。广◆哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：王叫住．日期：,≥oJo年王月呷日哈尔滨工程大学．学位论文授权使用声明本人完全了解学

4、校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(囱在授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门

5、进行保存、汇编等。．^t，作者(签字)：土刊仁．导师(签字)：王香日期：加扫年歹月印日j口『口年3月9日，哈尔滨丁稃大学硕十学付论文摘要本文采用熔铸法制备了自生TiC颗粒增强Ti6A14V基复合材料，利用扫描电镜、X射线衍射仪、磨损实验机、万能材料实验机和电化学工作站等分析测试手段，研究了C含量变化、添加合金元素B、Zr和Y对复合材料组织、磨损性能、压缩性能和电化学腐蚀行为的影响。研究结果表明，与基体合金Ti6A14V相比，TiC／Ti6A14V复合材料的磨损性能、压缩性能显著提升，但是复合材料的耐腐

6、蚀性要比基体合金差。TiCfFi6A14V复合材料的性能与增强相TiC的含量和形貌有直接关系。随着C含量增多，复合材料中的TiC量增多，耐磨性能提高。添加微量合金元素(B、Zr和Y)可使TiC枝晶细化，使得参与摩擦的TiC颗粒变小，复合材料的耐磨性变差：适量Zr和Y元素的添加会引起TiC枝晶粗大，适量的B添加会使复合材料中有TiB生成，它们均会使得参与摩擦的增强相增多，从而改善复合材料的耐磨性。Hank’s液润滑能显著改善复合材料的耐磨性。随着C含量的增多，TiC／Ti6A14V复合材料能更好的承受载

7、荷，室温压缩性能上升。加入微量合金元素(B、Zr和Y)时，TiC枝晶的破碎有利于提高复合材料的压缩性能；当加入适量的Zr、Y元素时，TiC枝晶变得发达，易引起应力集中，使复合材料的压缩性能下降，而加入适量的B元素时，生成的TiB促使其压缩性能继续提高。复合材料的断裂表现为典型的脆性断裂。TiCfri6A14V复合材料的耐腐蚀性能随C量的增多而变差。加入微量合金元素(B、Zr和Y)时，TiC枝晶的破碎加大了增强体与界面的接触面积，使复合材料的耐腐蚀性能变差；加入适量Zr、Y元素时，变得粗大的TiC枝晶与

8、界面接触面积变小，使复合材料的耐腐蚀性能变好，添加适量B元素时，新生成的TiB又加重了对基体表面钝化膜的破坏，从而使复合材料的耐腐蚀性能继续变差。关键词：TiCfri6A14V复合材料：合金元素添加；磨损性能；压缩性能；电化学腐蚀行为哈尔滨T程大学硕十学何论文AbstractInthispaper,TiCparticlesreinforcedTi6A14Vmatrixcompositeshadbeenfabricatedusingin-situmelti