激光熔化沉積原位制備三維網(wǎng)狀Ti6Al4V基復(fù)合材料的組織與力學(xué)性能

編號：FTJS09760

篇名：激光熔化沉積原位制備三維網(wǎng)狀Ti6Al4V基復(fù)合材料的組織與力學(xué)性能

作者：劉化強(qiáng) 王治涵 馮姝慧 方旻翰 韓遠(yuǎn)飛 呂維潔

關(guān)鍵詞： 激光熔化沉積 鈦基復(fù)合材料 準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 微觀組織 力學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海交通大學(xué)包頭材料研究院

摘要： 基于激光熔化沉積的快速熔化/凝固原理,在Ti6Al4V基體內(nèi)原位自生出一種準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu),分別合成相同體積分?jǐn)?shù)增強(qiáng)體增強(qiáng)的(TiB+TiC)/Ti6Al4V、Ti5Si3+TiC)/Ti6Al4V和TiC/Ti6Al4V三類鈦基復(fù)合材料,對比分析基體和復(fù)合材料的顯微組織、硬度和拉伸性能。結(jié)果表明:基體合金和復(fù)合材料組織均出現(xiàn)大小不一的柱狀晶和等軸晶,晶內(nèi)分布有板條狀α相;(TiB+TiC)/Ti6Al4V材料的增強(qiáng)體分布在晶界,形成三維準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);在Ti 5Si3和TiC增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料中,多元增強(qiáng)體細(xì)化晶粒,大幅度提高了復(fù)合材料的硬度和拉伸性能;(TiB+TiC)/Ti6Al4V材料的硬度、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度較基體分別提高了10.7%、21.8%、16.1%,但其伸長率較低,斷口表現(xiàn)為脆性斷裂;Ti5Si3+TiC)/Ti6Al4V材料的抗拉強(qiáng)度和伸長率分別為1163.6 MPa和8.33%,呈現(xiàn)出優(yōu)異的強(qiáng)塑性匹配。