免费论文：激光融化堆积(TiB+TiC)/TA15显微构造与力学本能

钛基复合资料的比强度、比模量高，具备崇高的高温本能，是将来高温构造资料的要害兴盛目标之一。但是制形成本高、零件成形艰巨等题目重要感化了钛基复合资料的实行和运用。所以，开拓高效、低本钱的制备本领和成形工艺从来是钛基复合资料接洽范围的中心题目，列国都在连接的探究新工艺和新本领。激光融化堆积动作一种新兴的高效资料近净成形制备工艺希望为高巩固相含量、大尺寸、搀杂构造钛基复合资料零元件的低本钱、短周期赶快成形创造供给一条新道路。正文以TA15钛合金粉及B4C粉为材料，沿用激光融化堆积工艺辨别制备出了TiB与TiC搀和巩固的钛基复合资料棒材（巩固相体积分数辨别为9%、11%、22%、57%）和薄壁板试样（巩固相体积分数辨别为3.6%、6.0%、7.1%）。沿用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针以及X射线衍射等本领领会了复合资料的显微构造产生机理及显微构造样式随巩固相含量的变革顺序，领会了复合资料的凝结进程并尝试了复合资料的室、高温拉伸力学本能。截止表白：(1) 复合资料棒材中TiB巩固相的样式随巩固相含量普及展现出由片层状到棱柱状以及粗壮（空腹）棱柱状的变革顺序，TiC巩固相的样式则展现出由不准则颗粒状到不昌盛枝晶状的变革顺序。复合资料薄壁板中TiB巩固相均为纤维状及片层状，TiC巩固相为颗粒状，随巩固相含量普及，片层状TiB含量及尺寸均有增高趋向，纤维状TiB则有粗化趋向；(2) 钛基复合资料激光融化堆积成形进程中巩固相依照形核-析出体制产生长大。受工艺进程及材料体制的感化，沟通工艺前提下B4C的残留量随巩固相含量的普及而减少。复合资料的凝结进程领会表白棱柱状TiB以及不昌盛枝晶状TiC均为初生相，纤维状及片层状TiB为共晶相；(3) 复合资料棒材及薄壁板的洛氏硬度均随巩固相含量的减少而普及，且在巩固相含量较低（9vol.%～11vol.%）时减少巩固相含量不妨更灵验的普及复合资料棒材的硬度。巩固相含量为3.6vol.%的薄壁板复合资料的洛氏硬度已胜过巩固相含量9vol.%的棒材复合资料，而巩固相含量为6.0vol.%及7.1vol.%的复合资料薄壁板的洛氏硬度与巩固相含量22vol.%的复合资料棒材十分；(4) 室温拉伸试验表白，随巩固相体积分数减少，复合资料棒材的弹性模量明显普及，但抗压强度贬低且塑性鲜明低沉，巩固相体积分数大于11%此后，复合资料棒材的抗压强度急遽贬低并实足展现为脆性断裂。与激光融化堆积TA15钛合金棒材比拟，巩固相体积分数为11%的钛基复合资料棒材的弹性模量普及了20%，抗压强度及降服强度也辨别普及了11%及21%；各巩固相含量的复合资料薄壁板室温拉伸时均为脆性断裂，其抗压强度、弹性模量均不迭激光融化堆积TA15钛合金板材；(5) 在600℃、650℃及700℃下，复合资料薄壁板的抗压强度随温度升高而明显贬低但塑性普及。复合资料薄壁板的巩固相含量越高其抗压强度及塑性受温度的感化越不明显。巩固相含量为3.6vol.%的复合资料薄壁板在600℃下的抗压强度与TA15钛合金550℃下的抗压强度以及IMI834钛合金在600℃下的抗压强度比拟辨别普及了19%和17%，加强功效明显。(6) 室温及600℃、650℃、700℃拉伸试验中复合资料的断裂均由巩固相的脆性解理断裂惹起。因为巩固相与基体钛合金的界面贯串强度高，巩固相不妨灵验的接受载荷。室温时基体钛合金的塑性别变化形本领差，巩固相中裂纹一旦产生便赶快扩充到钛合金基体引导复合资料爆发脆性断裂。600℃、650℃及700℃拉伸进程中钛合金基体的塑性别变化形本领普及，巩固相断裂爆发裂纹后不妨经过裂纹邻近基体钛合金的限制变形随便裂纹顶端的应力，减速裂纹在基体中的扩充，断裂的巩固相不妨屡次装载并屡次断裂，这一进程不妨接收更多的变形能，利于于普及复合资料的高温强度。

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