TiP∕Al粉末热压烧结组织演变过程研究

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1、第30卷第1期沈阳航空航天大学学报2013年2月JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．30No．1Feb．2013文章编号：2095—1248(2013)01—0076—05TiP／A1粉末热压烧结组织演变过程研究张利1，-，武保林1’2，崔献威1(1．沈阳航空航天大学材料科学与工程学院。沈阳110136；2．辽宁省航空轻合金及加工技术重点实验室，沈阳110136)摘要：针对传统陶瓷类增强颗粒与金属基体问性质差异较大而致界面结合问题，探索具金属性质的Ti

2、颗粒作为增强体制备铝基复合材料的途径。对质量比为～：Ti=77％：23％混和粉体进行真空热压烧结，分析了烧结组织演变过程。实验结果表明：通过控制烧结条件，可获得由～，Ti、TiAl金属间化合物及Ti构成的增强体，增强体与基体结合良好。烧结温度升高，有利于扩散反应速度以及材料性能的提高，利用真空热压烧结方法制备金属间化合物及Ti复合增强铝基复合材料的合理烧结温度为6000C一630℃。关键词：铝基复合材料；烧结；扩散反应；组织演变；增强体中图分类号：TB331文献标志码：Adoi：10．3969／

3、j．issn．2095—1248．2013．01．017ResearchonevolutionofTiP／Aicompositespreparedbyhot-presssinteredmicrostructureZHANGLi，WUBao—lin，CUIXian—wei(1．CoHegeofMaterialScienceandEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136；2．LiaoningKeyLabora-toryofLight

4、AlloyandProcessingTechnology，Shenyang110136)Abstract：Inanattempttoimprovetheweak．bondinginterfaceofmetallicmatrixesandconventionalceram—icreinforcingagents，awaytoprepareA1一basedcompositesreinforcedbyusingTiparticleswasexplored．FirstlV．AlandTipowdersw

5、ithnominalmassratioof77：23weremixedfullyandheat—sinteredundertheconditionofvacuumandsomepressure．Thenmicrostructuralevolutionoftheresultantproductsduringthesinteringprocesswascharacterized．Itshowsthatakindof1aminatedreinforcementscomposedofinterme—ta

6、llicA13Ti，TiAIandmetallicTicanbeformedunderappropriatesinteringconditions，andthereinforce。mentshavegoodbondingwithmmatrix．Theoptimumsinteringtemperatureforpreparingsuchhigh。per—formanceA1．basedcompositesiSfrom6000Cto6300C．Keywords：A1．basedcomposites；

7、sintering；diffusionreaction；microstructuralevolution；reinforcement颗粒增强铝基复合材料以其比强度和比模量高，耐磨性、阻尼性及导热性好，热膨胀系数小等优异性能，在航空航天、军事、汽车、电子信息和高速机械等领域具有广阔的应用前景。目前所研究的铝基复合材料多以陶瓷颗粒如SiC、A1：O，、B。C等作为增强相，由于增强相与基体性质上的较大差异导致增强相与基体的界面结合不理想，同时增强相与基体反应产物一般也为脆性相从而严重破坏材料的塑性和韧

8、性，具有较低密度和较高强度的Ti颗粒应该是增强相的理想选择⋯。Ti具金属性质，因而采用Ti作为增强相制备铝基复合材料将会减小陶瓷类增强体与液体铝基体因化学反应形成脆性相的几率，从而大幅度地提高材料的比强度和塑性BJ。李小强等¨1对Ti一舢二元粉末机械合金化过程中的组织结构变化进行了研究，Liu等Mo确定了Ti／A1扩散偶的优先相，陈小会等"1利用冰晶石与钛粉通过原位反应制备TiMl／7075铝基复合材料。M．A．Munoz—Morris收稿日期：2012—10—02作者简介：张利(1978一)，