TiNi形状记忆合金强化的钛基和铝基复合材料

机敏材料在受外部刺激时可作出相应反应 ,以补偿相应的变化或增强预想的效果。连续 Ti Ni SMA纤维增强剂可以改进材料高温下的屈服应力和断裂韧性 ,同时具有机敏材料的特性 ,属于机敏材料。用 SMA作增强剂强化机敏材料的原理是 ,埋入基体中的 SMA室温加载后由奥氏体向马氏体转变 ,加热后又发生逆转变。逆转变相变过程中 ,复合材料里的 SMA收缩 ,在 SMA内产生拉应力 ,基体内产生压应力。基体中的压应力是提高机敏材料拉伸性能的主要因素。1　复合材料的制备使用四种方法制造 SMA增强复合材料 :真空热压 ,热挤压 ,火花等离子烧结和包…     

颗粒强化钛基复合材料研究取得新进展

钛基复合材料是当前国际材料科学发展的前沿领域之一.颗粒强化钛基复合材料又因其工艺简单,制造成本低,倍受人们的青睐.然而,由于钛的活性大,几乎与所有的增强剂都发生反应,激烈的界面反应导致复合材料的性能劣化,甚至于不如基材,给钛基复合材料的研究开发造成很大的困难,使其发展非常缓慢.     

颗粒强化钛基复合材料的氧化特性

研究了以ＴｉＣ颗粒增强的钛基复合材料的氧化特性。指出ＴｉＣ增强的钛基复合材料在６５０℃以上高温有着其它耐热钛合金不可比拟的高温抗氧化性能；ＴｉＣ／Ｔｉ的反应界面层有利于氧原子的扩散，使复合材料在６５０℃以下的氧化初期氧化速度较快；但在６５０℃以下经长时间保温，其氧化特性和其它耐热钛合金相似。     

TiC颗粒强化钛基复合材料的强度评估

根据ＴｉＣ颗粒强化钛基复合材料的显微组织,观察,按照复相材料的强化理论估计了ＴｉＣ增加体粒子的加入对钛基体的模量强化和基体强化作用,按材料屈服准则估计了复合材料的屈服强度并同试验结果进行了比较。     

TiCp颗粒增强钛基复合材料的强化机理研究

利用ＳＥＭ,ＴＥＭ对ＴｉＣ粒子增强的钛基复合材料的强化方式进行研究,得出：当反应界面厚度控制在０．５μｍ～２μｍ时,界面将起到良好的传递载荷的作用,使粒子承载。当粒子的粒度较小（ｄｐ〈μｍ）,Ｏｒｏｗａｎ强化机制将参与材料强化,而当粒子较大时（ｄｐ〉１μｍ）,阻碍位错滑移。由于两相之间的不均匀变形,在界面形成较高的应力集中,阻碍形变,并可产生形变位错源,使基体中位错增殖,形成位错胞,强化基体。当扩展裂纹遇到ＴｉＣ粒子,使扩展路径发生偏转,增加裂纹扩展能量,提高了材料的强度。     

钛基复合材料

从复合材料的力学性能中发现,重要的是界面问题。一是界面的力学特性,即组合的不同物质间热膨胀系数的差,泊松比的差引起的断裂现象等强化机理。二是组合的不同物质间的物理化学特性,即物质间的接合性、物质移动、扩散和反应等。钛合金强化所用纤维主要采用与钛不易反应的SiC系或SiC包复的硼纤维(Borsic),硼纤维因与钛易反应,一般不用其单体,而是用化学气相沉积(CVD)法包复B4C、SiC的硼纤维。硼纤维及包复B4C的硼纤维强化钛的界面行为研究表明,在不同温度下,界面相互作用生成物厚度与时间的关系为X=k,X为反应层厚度,k为反…     

SiC长纤维强化钛基复合材料环形件的制造新工艺

长纤维强化钛基复合材料 ( TMC)作为比强度、比刚度性能极优的耐热材料 ,有希望在航空航天得到应用。特别是圆周方向强化的高比强度 TMC可制作转动环件 ,能大幅度减重。日本学者河野亮等人用缠绕喷射击法制做了 TMC环件并对其进行了评价。试验基材为 SP-70 0 ,强化纤维为 Si C。在外径 94 mm,高 80 mm的 SUS30 4型芯表面缠绕直径为 0 . 1 4 mm、间距为 0 . 3mm的 Si C纤维 ,用低压等离子喷射将基材 SP- 70 0沉积到型芯上。喷射完成后磨削基体表面以消除表面不平。此工序反复进行 5次 ,制成预成形件。将预成形件放入不锈钢盒内真空封…     

TiBw对高温钛基复合材料基体的强化作用研究

以名义成分为Ti-6Al-4Sn-10Zr-1Mo-1Nb-1W-0.3Si的基体钛合金和3%(体积分数)TiBw增强高温钛基复合材料为研究对象,采用纳米压痕法对比分析了TiBw对基体的强化作用。结果表明：3%TiBw增强钛基复合材料基体的平均微区硬度为6.18 GPa,较无增强相的基体钛合金提升14.4%;通过分别对比不同厚度α层片处以及距离TiBw远近不同位置的硬度,发现TiBw增强高温钛基复合材料基体微区硬度的提升主要源于增强相TiBw引起的基体组织细化,以及靠近TiBw增强相区域的基体受压缩变形时易于受阻;添加TiBw后使得基体微观组织不均匀,导致硬度离散度较大。     

颗粒增强钛基复合材料的高温氧化行为研究进展

综述了近年来碳化物和硼化物两种颗粒增强钛基复合材料的高温氧化研究现状,包括氧化热力学和氧化机理的分析。氧化产物的热力学分析旨在为氧化机理的研究提供理论基础,并在此基础上指出了今后钛基复合材料氧化行为的研究重点和方向。     

制作钛基复合材料的最新工艺

陶瓷纤维强化钛合金基体复合材料（ＭＭＣｓ）具有包括强度、刚度和高温性能在内的极好的综合性能,特别适合在宇航领域应用．目前,Ｔｉ－ＭＭＣｓ材料已走过了初始材料的研究阶段,正在建立材料的基本机械性能准则,今后的工作将朝着产业化方向发展．当然,这主要取决于材料的制造工艺及工艺成本． 英国国防评价与研究署（ＤＥＲＡ）结构材料中心以自己生产的连续长ＳｉＣ纤维作强化材料,介绍了纤维强化钛合金复合材料制取工艺的最新进展．由于钛的化学活性很强,不能用液体浸渍方法生产纤维强化复合材料,只能用扩散联接方法生产．其中…     

纤维强化钛基复合材料的横向拉伸性能

纤维增强钛基复合材料（TiMMCs）由于它的纵向比强度、刚度以及高温性能都比单一的钛合金有所改善，因而且用于航空发动机零件，扣压气机盘。这些企件在应用中既可产生轴向应力也可产生径向应力，因此，英国一家国防评价与研究机构的结构材料中心研究了四种TMMCh的横向技伸行为．所用钛合金基材是万一6AI－4y和IMI834（万一5．8周一4．ffin－3．SZr－0．7Nb－o．SMO－0．35St－0．06C），强化用的纤维采用徐碳的S江纤维（SMI140＋）和涂C八z大的SE纤维（SM1240）．由薄片曾焊工2制成板条，每个板条由6层～8层组成，再由权条制成…     

高温下钛基复合材料的界面研究

为优化金属基复合材料的损伤抗力，须研究其纤维/基体界面性能及其影响因素。这些因素大多与加工过程(包括压实温度、压力及冷却速率)和试验温度、试验环境和加载频率有关。可用界面分离强度d、摩擦剪切应力s、能量释放速率或Ⅱ型界面开裂的断裂韧性Gic等参数来描述界面特性。箔-纤维-箔法制备的钛基复合材料在900℃压实冷却过程中，因SiC纤维(5×10-6/℃)的热膨胀系数与钛合金基体(11×10-6/℃)的有差异，因而界面的法线和径向方向必存在残余压应力，其大小取决于压实温度和冷却速率。试验温度升高，接近压实温度时，纤维/基体界面处的残…     

钛基复合材料残余应力的测试方法

由于连续SiC纤维增强的钛基复合材料密度低、室高温比强度和比刚度等性能优异而有望用作诸如航空、汽车工业中的高温结构件。钛基体合金与强化SiC纤维间的热膨胀系数(CTEs)差别较大，从加工温度冷却时，复合材料内存在非常大的残余应力，从而影响钛基复合材料的机械性能和热机械性能，是复合材料失效的一个重要因素。因而如何精确地评价热机械循环后复合材料的残余应力是很重要的。可用X射线和中子衍射技术测定基体合金内的残余应力，但X射线仅限于近表面约10m的区域，中子衍射的能力比X射线的约高1000倍。近来有研究人员开发出简单的试…     

钛基复合材料的焊接

钛合金具有较高的室温和高温比强度、低密度、高弹性模量,加入高强度、高刚度的增强相可进一步提高其比弹性模量、比强度和抗蠕变能力,因此钛基复合材料(TMCS)成为超高音速宇航飞行器、先进航空发动机的理想候选材料.钛基复合材料在气体涡轮机发动机风扇叶片、驱动轴、超高速飞行器、飞机起落架、飞机构架结构、导弹结构方面具有良好的工程应用前景.