Ti预处理的SiCf/SiC与镍基高温合金复合铸件的界面组织与强度

• 作者: 林国标 朱付虎 赵斯文 北京科技大学材料科学与工程学院
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: SiCf/SiC K403 镍基高温合金 一体化铸造 复合铸造 Ti预处理层
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 页码范围: 164-171
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

由SiCf/SiC复合材料与K403镍基高温合金熔体制备的一体化铸件，冷却到室温时会出现自行断裂。通过采用Ti粉埋覆包渗工艺在1100℃下对SiCf/SiC表面进行预处理，并在适当工艺下与K403镍基高温合金熔体进行陶瓷型精密铸造，成功实现SiCf/SiC与K403镍基高温合金的一体化成形和界面的牢固结合。结果表明：Ti预处理层平均厚度为17μm左右，Ti向SiCf/SiC渗透、扩散和反应，形成含TiC,Ti3SiC2,Ti5Si3Cx,SiC相的显微组织；经过与高温镍基金属液复合铸造后，预处理层演变成厚约120μm的界面反应层，其典型界面组织为Ni2Si+C+Al4C3+MC(M主要含Ti及少量的Cr,Mo,W)。预处理层的存在减轻Ni与SiC的有害石墨化反应，缓解高温金属液对SiCf/SiC的热冲击，形成的界面反应层降低热膨胀系数失配造成的热应力，使得SiCf/SiC与K403一体化铸件结合界面的室温剪切强度达到63.5 MPa。