編號：CYYJ03210
篇名：(Ti5Si3+TiBw)/TC11復合材料力學性能與摩擦學性能
作者：鐘亮 付玉 曹召勛 王蔭洋 徐永東
關鍵詞： 鈦基復合材料 顯微組織 力學性能 摩擦學性能
機構： 中國兵器科學研究院寧波分院
摘要： 基于構型設計、多元多尺度混雜增強體的理念,設計制備高強韌、高抗磨損的(Ti5Si3+TiBw)/TC11鈦基復合材料,研究了(Ti5Si3+TiBw)/TC11鈦基復合材料的物相組成、顯微組織、力學性能和摩擦磨損性能。結果表明:增強體Ti5Si3、TiBw原位生成完全,TiBw、Ti5Si3形成增強體準連續(xù)網(wǎng)狀的結構。燒結態(tài)基體為魏氏組織,組織致密,1100℃固溶時效處理后基體組織為網(wǎng)籃組織,增強體團聚減少。增強體Ti5Si3、TiBw起到承載作用,強化了相界。燒結態(tài)和固溶時效態(tài)(2%Ti5Si3+5%TiBw,均為體積百分數(shù),下同)/TC11的抗壓強度分別為1812.1、2104.6 MPa。通過固溶時效處理調控復合材料組織,復合材料強度提高,塑性得到改善。(Ti5Si3+TiBw)/TC11復合材料摩擦磨損方式以磨粒磨損、氧化磨損為主。增強體TiBw、Ti5Si3形成網(wǎng)狀隔離墻,起到有效的承載與減少基體磨粒/屑剝落的作用,降低磨損率,提高了(Ti5Si3+TiBw)/TC11復合材料抗磨損性能。其中,1100℃固溶及600℃時效處理態(tài)(2%Ti5Si3+5%TiBw)/TC11的平均磨損率為3.02×10-5g/(N·m),比燒結態(tài)TC11的平均磨損率降低67%,磨損率小,具有高的抗磨損能力。
