碳化硅納米線增強Ti60復合材料高溫性能及顯微組織研究

張瑞剛，楊慶浩，劉 躍，王玉鵬，趙鵬飛，張于勝

(1.西安科技大學 材料科學與工程學院，陜西 西安 710054)(2.西安稀有金屬材料研究院有限公司，陜西 西安 710016)(3.西北有色金屬研究院，陜西 西安 710016)

航空發動機作為航空飛機最重要的部件之一，其葉片和高壓壓氣機盤件不僅需要在高溫下使用，而且在工作時要承受極大的應力。在如此苛刻的服役條件下，鋁合金不能耐受很高的溫度，鋼的密度較大，不能提供很高的推重比。鈦合金高溫強度高、抗蠕變、抗氧化，非常適合應用于航空發動機[1]。鈦合金材料在航空飛機發動機中的用量越來越多，第三代航空飛機發動機的鈦合金材料用量為25%，第四代航空飛機發動機的鈦合金材料用量達到40%[2-4]。隨著航空工業的發展，飛機某些關鍵部位的構件使用溫度越來越高，所以對其構成材料的高溫性能要求也越來越高，傳統鈦合金已無法滿足使用要求，高溫性能更加優異的鈦基復合材料成為研究熱點[5-8]。

近年來，研究人員對鈦基復合材料的制備工藝以及增強體的選材和含量進行了大量研究。為了充分發揮鈦基復合材料的高溫性能優勢，通常選取高溫近α型鈦合金作為基體合金。常見的鈦基復合材料增強體有TiC[9，10]、TiB[11，12]、碳納米管[13]等。Ya等[9]通過原位生成TiC制備出TiC/Ti6Al4V復合材料，其抗拉強度能夠達到1110 MPa，遠高于添加石墨烯制備的復合材料。黃錦棟[13]通過離子活化燒結制備了碳納米管(CNTs)增強鈦合金，當CNTs質量分數為1.0%時，復合材料抗壓強度提高到1725 MPa；……