燒結溫度對TiAl基復合材料組織與性能的影響

王玉鵬，馬騰飛，劉 躍，劉承澤, 霍望圖, 張于勝,, 周 廉,,

(1. 東北大學 材料科學與工程學院，遼寧 沈陽 110819)

(2. 西北有色金屬研究院，陜西 西安 710016)v(3. 西安稀有金屬材料研究院有限公司，陜西 西安 710016)

TiAl基合金作為一種新型的高溫材料，具有密度低、比強度高、耐高溫等優異性能。與鈦合金和鎳基合金相比，TiAl基合金擁有更大的優越性，它可以很好地滿足航空工業的快速發展需求，受到國內外科研工作者越來越多的關注[1]。然而，TiAl基合金固有的室溫塑性差、800 ℃以上高溫強度不足等缺點，嚴重限制了其在工程上的應用。為此，國內外學者進行了大量的研究，主要利用復合技術制備出了各種第二相增強的TiAl基復合材料，在保持TiAl基合金諸多優良性能的同時，又保留了增強相的某些優點[2]。

通過復合材料技術，利用連續纖維增強或者非連續的短纖維、晶須及顆粒來增強TiAl基合金，獲得綜合性能優異的TiAl基復合材料，已經成為TiAl基合金發展的主要趨勢[3-5]。在TiAl基合金中引入增強相，增強相會在大角度晶界處產生釘扎，阻礙晶界擴散，細化顯微組織。除此之外，在變形過程中，增強相也會承擔一定的載荷，從而提高TiAl基合金的強度。葉校瑛等[6]成功制備了連續SiC纖維增強的TiAl基復合材料，該材料室溫抗拉強度為627 MPa。Li等[7]在溫度1150 ℃、壓力120 MPa、保溫時間3 h條件下制得了納米WC增強的TiAl 基復合材料，通過晶粒細化和析出相剪切強化作用，在WC質量分數為2%時，合金抗拉強度達到830 MPa以上，同時延伸率可達3.9%。Lu等[8]利用放電等離子燒結工藝成功制備了Al2O3增強的TiAl基復合材料，該復合材料的抗壓強度最高達到1848 MPa。……