免费论文摘要：激光融化堆积TiC颗粒巩固钛基复合资料显微构造与力学本能

钛基复合资料因具备比钛合金更高的比强度、比模量以及崇高的高温力学本能，被觉得是可革新钛材本能和扩充钛材运用范围的高本能构造资料之一。与贯串纤维巩固钛基复合资料比拟，以百般高模量、高强度陶瓷颗粒和/或晶须为巩固体的非贯串巩固钛基复合资料因其在室温、高温力学本能和耐磨损本能上均较保守钛合金资料有明显普及，同声又具备巩固体价钱便宜、制备工艺对立大略、资料各向异性、消费本钱低等便宜遭到人们的普遍关心。要真实实行非贯串巩固钛基复合资料在宇航航天等范围的工程运用，必需要处置钛基复合资料大尺寸搀杂构造件的成形创造题目，暂时保守成形创造本领如熔铸法、热锻、超塑性成形和粉末冶金等本领因本领工艺的控制尚难以实足满意诉求。激光融化堆积（LMD）赶快成形本领具备工艺大略易操纵、消费功效高、资料运用率高、容易创造梯度资料以及莫大柔性和莫大机动化等超过便宜，可实行高本能资料安排、制备和搀杂零元件近净成形的一体化。正文运用激光融化堆积本领制备出了TiC体积分数约为5%~24%的TiC/TA15原位钛基复合资料，沿用OM、SEM、XRD、EPMA和TEM等本领领会了其显微构造并接洽了其凝结进程；在700~1000°C温度范畴内接洽了TiC/TA15复合资料的实效动作及显微构造；评介了体积分数为5%~15%的TiC/TA15复合资料的室温拉伸、高温拉伸及高温长久蠕变本能并领会了其力学动作及断裂机理；评介了体积分数为5%~15%的TiC/TA15复合资料的二体磨料磨损耐磨性并领会了其磨损机理。截止表白：(1) 激光融化堆积TiC/TA15复合资料重要由α-Ti、β-Ti和TiC三相构成。绝大局部TiC巩固体颗粒为激光融化堆积赶快凝结进程华夏位析出的初生TiC，其C:Ti亚原子比约为0.56~0.71，呈好像等轴状或树枝状，平均散布于α+β双相片层基体构造中，其余构造中还生存小批共晶TiC保卫世界和平大会尺寸团块状未熔TiC颗粒。(2) 创造赶快凝结TiC难熔碳化学物理颗粒在实效进程中里面生存Ti的脱溶积淀析出局面，Ti基固溶体积淀相样式呈针状或片状并按确定取向联系陈设，其对母相TiC颗粒具备明显的“积淀韧化”效率。700°C下实效时，跟着功夫延迟，TiC颗粒的维氏压痕断裂韧性值减少，实效功夫150h时到达峰值积淀韧化功效（3.14MPa m1/2），断裂韧性值较堆积态普及88%，且尝试的一切维氏硬度压痕中有数目百分比约40%的压痕四角不爆发裂纹。实效温度进一步普及至800~1000°C，TiC颗粒的维氏压痕断裂韧性值低沉（2.32MPa m1/2），表露过积淀韧化功效。(3) 创造激光融化堆积TiC/TA15复合资料中TiC巩固体颗粒外表生存特殊的相变诱发沟槽状形貌特性，其外表沟槽凹下处总与基体中β-Ti片层具备逐一对应联系。TiC外表爆发沟槽状形貌特性的热力学启动力为原位合成非化学计量比TiC颗粒中莫大的C缺位或Ti过饱和，基体合金β→α+β相变产生的双相构造以及TiC在TiC/α和TiC/β两种相界面长进行亚原子调换的能源学分别是爆发沟槽形貌特性的径直因为。(4) 跟着TiC体积分数由5%普及到15%，激光融化堆积TiC/TA15复合资料的室温拉伸降服强度和抗压强度辨别由926MPa和1086MPa低沉到806MPa和886MPa，蔓延率由约4.3%低沉到1.3%。TiC/TA15复合资料的室温拉伸断裂机理重要为TiC巩固体颗粒的脆性解理断裂和之后断裂颗粒间基体按微孔会合长大体制爆发的韧性断裂。(5) 跟着TiC体积分数由5%飞腾至10%，激光融化堆积TiC/TA15复合资料600°C抗压强度由534MPa普及到625MPa，拉伸蔓延率由19.6%贬低至7.0%，TiC体积分数进一步减少至15%，复合资料抗压强度和蔓延率均无明显变革。跟着TiC体积分数由5%飞腾至15%，复合资料650°C抗压强度由403MPa普及到488MPa，拉伸蔓延率由23.4%贬低至11.5%。考查温度由650°C飞腾到700°C，10%TiC/TA15复合资料的抗压强度由476MPa低沉至342MPa，蔓延率基础静止。TiC/TA15复合资料的高温拉伸断裂机理与室温拉伸沟通，重要为TiC巩固体颗粒的脆性解理断裂和之后断裂颗粒间基体按微孔会合长大体制爆发的韧性断裂，同声，跟着考查温度升高，复合资料内巩固体/基体界面脱粘形成的伤害渐渐增加。(6) 激光融化堆积10%TiC/TA15复合资料具备较未巩固TA15基体合金更崇高的高温长久寿命和抗蠕变本领（600°C/310MPa前提下长久寿命约48.5h）。复合资料的长久断裂机理为颗粒断裂+界面脱粘+基体中微孔形核的搀和体制以及之后基体中按微孔形核长大体制贯穿裂纹的韧性断裂。(7) 在二体磨料磨损前提下，激光融化堆积TiC/TA15复合资料具备较未巩固TA15基体合金更崇高的抗磨料磨损本能，其重要磨损机理为显微切削和犁沟变形。复合资料的磨料磨损率随TiC体积分数的减少而贬低，随附加载荷、磨粒粒度和对立滑行速率的增大而增大。

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