碳纳米管含量对TiAl基合金微观组织及室温力学性能的影响

• 作者: 刘炳义 汪振华 罗跃 方群兵 王跃
• 来源期刊: 材料热处理学报
• 学科: 工学
• 关键词: TiAl基合金 CNTs 放电等离子烧结 微观组织 室温力学性能
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 复合材料
• 页码范围: 28-35
• 页数: 8页
• 分类号: TB333
• 语种: 中文
• DOI: 10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0315

摘要

首先采用超声波震荡和机械球磨的方法将碳纳米管(CNTs)粉末和Ti-48Al-2Cr-8Nb(原子分数,％)预合金粉末制备成混合粉末,随后通过放电等离子烧结技术(SPS)制备了CNTs/Ti-48Al-2Cr-8Nb复合材料,研究了CNTs含量对复合材料的相组成、微观组织和室温力学性能的影响.结果 表明:随着CNTs含量的增加,反应生成的TiC和Ti2AlC碳化物的含量会增加,而TiC、Ti2AlC相可以细化晶粒尺寸,起到细晶强化作用,同时TiC、Ti2AlC相作为硬质陶瓷相也可以起到强化作用;当CNTs含量为0.4％时,复合材料的平均晶粒尺寸由60μm细化到32 μm,密度、硬度和抗弯强度分别为4.294g/cm3、377 HV20和879 MPa,断裂模式主要为穿晶断裂;当CNTs含量较多时,由于CNTs分散不均匀,反应生成的碳化物会发生团聚现象,造成复合材料会产生凹坑、裂纹等缺陷,降低其室温力学性能.