金属学报

作者：陈占兴, 王玉鹏, 荣光飞, 张新房, 马腾飞, 王晓红, 邢秋玮, 朱冬冬

单位：1 郑州航空工业管理学院 材料科学与工程学院 郑州 450046；2 衢州学院 浙江省空气动力装备技术重点实验室 衢州 324000

关键词：颗粒增强TiAl复合材料,放电等离子烧结(SPS),强韧化机制,

基金：国家自然科学基金项目(52001262);国家自然科学基金项目(52001283);国家自然科学基金项目(52171120);河南省科技攻关项目(212102210447);河南省科技攻关项目(222102230041)

微纳米颗粒增强TiAl复合材料拉伸行为的研究较少，且微纳米颗粒在高温下对TiAl复合材料断裂行为的影响仍不清晰，因此有必要研究微纳米Ti2AlC颗粒增强TiAl复合材料的高温强韧化机制。本工作利用放电等离子烧结(SPS)技术原位合成微纳米Ti2AlC颗粒增强TiAl复合材料，通过控制烧结温度，分别获得近片层、细小全片层和粗大全片层组织的Ti2AlC/TiAl复合材料。分别在800和850℃、应变速率0.0001 s-1条件下研究了Ti2AlC/TiAl复合材料的高温拉伸性能及相应的强韧化机制。结果表明，微纳米尺度Ti2AlC颗粒增强的近片层、细小全片层TiAl复合材料具有良好的强塑性，细小全片层Ti2AlC/TiAl复合材料在850℃、0.0001 s-1变形条件下的抗拉强度和断裂应变分别达到496 MPa和10.7%，较全片层Ti-48Al-2Nb-2Cr合金(800℃、0.0001 s-1变形条件下抗拉强度467 MPa，断裂应变4.5%)使用温度提升50℃。Ti2AlC/TiAl复合材料的强韧化机制主要为微纳米Ti2AlC颗粒细化烧结组织、阻碍位错运动、促进孪晶形成、阻碍裂纹扩展，从而提高复合材料强度和塑性。

来源：2024年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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