冷轧Ti/Al层状复合材料固-液反应过程中的界面微观组织演变

将冷轧Ti/Al层状复合材料在675~750 ℃下进行不同时间的退火处理,退火过程中钛和铝都保持过剩,研究了Ti/Al层状复合材料的界面微观组织演变。结果表明：Ti和Al的界面层由2个亚层组成,其中一个为紧密的TiAl₃亚层,其微观结构为紧密的TiAl₃层,其中分布着随机取向的充满Al的裂纹,另一个为颗粒状的TiAl₃亚层,其微观组织结构是颗粒状的TiAl₃分布在Al基体中。在不同的退火温度和时间条件下,紧密TiAl₃亚层的厚度几乎没有变化,但是颗粒状亚层的厚度随着退火温度及时间的增加而增加;另外,界面层中的TiAl₃颗粒的体积分数在不同的温度下均随着退火时间的延长而下降。因此提出了反应扩散模型来描述界面层的形成机理,在此模型中,TiAl₃相是化学反应和扩散的结果,并且也考虑了TiAl₃相的溶解。计算结果表明TiAl₃相的形成与生长由化学反应控制,其等效厚度与退火时间之间遵循线性规律,这主要是因为Ti和Al原子能够快速地通过紧密的薄TiAl₃亚层。