金属学报  2008, Vol. 44 Issue (3): 314-318

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TiB2含量对B4C--TiB2--Al复合材料组织

吕鹏 茹红强 喻亮 刘立显 孙旭东

东北大学材冶学院

EFFECTS OF TiB2 CONTENT ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTY OF B4C--TiB2--Al COMPOSITES

LU Peng; RU Hongqiang; YU Liang; LIU Lixian; SUN Xudong

吕鹏; 茹红强; 喻亮; 刘立显; 孙旭东 . TiB2含量对B4C--TiB2--Al复合材料组织[J]. 金属学报, 2008, 44(3): 314-318 .
, , , , . EFFECTS OF TiB2 CONTENT ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTY OF B4C--TiB2--Al COMPOSITES[J]. Acta Metall Sin, 2008, 44(3): 314-318 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1106 KB)   摘要: 通过在B4C-TiB2预烧体中真空熔渗铝制备了B4C-TiB2-Al复合材料，研究了不同TiB2含量下复合材料显微组织和力学性能的变化。结果表明：B4C-TiB2-Al复合材料主要由B4C、TiB2、Al和Al3BC等相组成；随着TiB2含量的增加，复合材料的HRA硬度逐渐降低，抗折强度逐渐增大，断裂韧性先增大后稍微降低，当TiB2含量为40 wt.%时，复合材料的气孔率、硬度、抗折强度和断裂韧性为1.32%、80.3HRA、559.4 MPa和7.83 MPa•m1/2；延性铝的加入、裂纹的偏转和分叉、B4C和TiB2晶粒的细化以及B4C基体和TiB2晶粒热膨胀的不匹配是造成材料断裂韧性提高的主要原因；随着Al渗入量的增加，复合材料断口中金属撕裂棱和韧窝的比例增加、沿晶和穿晶的比例下降。 关键词 ： 复合材料,  B4C-TiB2-Al,  真空熔渗,  力学性能     Abstract：B4C-TiB2-Al composites were prepared by the method of infiltrating aluminum into B4C-TiB2 preform in vacuum. Investigations were carried out to analyze the effects of different content of TiB2 on the microstructure and properties of the composites. The results showed that B4C-TiB2-Al composite is mainly composed of B4C, TiB2, Al and Al3BC, and hardness decreases, bending strength increases and fracture toughness increases and then decreases lightly with the increase of TiB2 content,. Porosity, hardness, bending strength and fracture toughness of composite with 40 wt.% TiB2 are 1.32%, 80.3HRA, 559.4MPa and 7.83MPa•m1/2 respectively. It was found that the toughening mechanism of the composites is mainly that the addition of aluminum, the diminishment of B4C and TiB2 grain size, the crack deflection and divarication caused by the difference in thermal expansion coefficient between the matrix B4C and the particle TiB2. The ratio of metal tear ridges and dimples increase while the ratio of intergranular fractures and transgranular fractures decrease in the fracture surface with the increase of aluminum content. Key words： composite    B4C-TiB2-Al    infiltration in vacuum    mechanical property    microstructure 收稿日期: 2007-09-29      ZTFLH:  TQ174   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 吕鹏 茹红强 喻亮 刘立显 孙旭东 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I3/314 [1]Deng J X,Zhou J,Feng Y H,Ding Z L.Ceram Int,2002; 28:425 [2]Li S B,Wen G W,Zhang B S.Acta Metall Sin,2001;37: 663 (李世波，温广武，张宝生．金属学报，2001；37：663) [3]Yamada S,Hirao K,Yamauchi Y,Kanzaki S.J Eur Ce- ram Soc,2003;23:561 [4]Goldstein A,Yeshurun Y,Goldenberg A.J Eur Ceram Soc,2007;27:695 [5]Skorokhod V V,Krstic V D.Powder Metall Met Ceram, 2000;39:504 [6]Srivatsan T S,Guruprasad G,Black D,Radhakrishnan R, Sudarshan T S.Powder Technol,2005;159:161 [7]Lee B S,Kang S.Mater Chem Phys,2001;67:249 [8]Tariolle S,Thévenot F,Aizenstein M,Dariel M P,Frumin N,Frage N.J Solid State Chem,2004;177:400 [9]Frage N,Levin L,Frumin N,Gelbstein M,Dariel M P.J Mater Process Technol,2003;143-144:486 [10]Li Q,Hua W J,Cui Y,Zhang S Q.J Mater Eng,2003;4: 17 (李青，华文君，崔岩，张少卿．材料工程，2003；4：17) [11]Zhou Y,Lei T Q.Ceramic Materials.2 ed.,Beijing:Sci- ence Press,2004:162 (周玉，雷廷权．陶瓷材料学．第二版，北京：科学出版社，2004：162) [12]Wang L S.Special Ceramics.2 ed.,Changsha:Central South University of Technology Press,1993:123 (王零森．特种陶瓷．第二版，长沙：中南工业大学出版社，1993：123) [13]Krstie V V,Nicholson P S,Hoagland R G.J Am Ceram Soc,1981;64:499 [14]Marshall D B,Morris W L.J Am Ceram Soc,1990;73: 2938 [15]Viala J C,Bouix J,Gonzalez G,Esnouf C.J Mater Sci, 1997;32:4559 [16]Liu J,Darrell O P.J Am Ceram Soc,1991;74:674 [17]Halverson,Danny C H.J Am Ceram Soc,1989;72:775 [1] 郑亮, 张强, 李周, 张国庆. 增/降氧过程对高温合金粉末表面特性和合金性能的影响：粉末存储到脱气处理[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1265-1278. [2] 宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108. [3] 张健, 王莉, 谢光, 王栋, 申健, 卢玉章, 黄亚奇, 李亚微. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1109-1124. [4] 张雷雷, 陈晶阳, 汤鑫, 肖程波, 张明军, 杨卿. K439B铸造高温合金800℃长期时效组织与性能演变[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1253-1264. [5] 陈礼清, 李兴, 赵阳, 王帅, 冯阳. 结构功能一体化高锰减振钢研究发展概况[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1015-1026. [6] 丁桦, 张宇, 蔡明晖, 唐正友. 奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1027-1041. [7] 李景仁, 谢东升, 张栋栋, 谢红波, 潘虎成, 任玉平, 秦高梧. 新型低合金化高强Mg-0.2Ce-0.2Ca合金挤压过程中的组织演变机理[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1087-1096. [8] 袁江淮, 王振玉, 马冠水, 周广学, 程晓英, 汪爱英. Cr2AlC涂层相结构演变对力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 961-968. [9] 吴东江, 刘德华, 张子傲, 张逸伦, 牛方勇, 马广义. 电弧增材制造2024铝合金的微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 767-776. [10] 刘满平, 薛周磊, 彭振, 陈昱林, 丁立鹏, 贾志宏. 后时效对超细晶6061铝合金微观结构与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 657-667. [11] 张东阳, 张钧, 李述军, 任德春, 马英杰, 杨锐. 热处理对选区激光熔化Ti55531合金多孔材料力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 647-656. [12] 侯娟, 代斌斌, 闵师领, 刘慧, 蒋梦蕾, 杨帆. 尺寸设计对选区激光熔化304L不锈钢显微组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 623-635. [13] 李述军, 侯文韬, 郝玉琳, 杨锐. 3D打印医用钛合金多孔材料力学性能研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 478-488. [14] 吴欣强, 戎利建, 谭季波, 陈胜虎, 胡小锋, 张洋鹏, 张兹瑜. 耐Pb-Bi腐蚀Si增强型铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 502-512. [15] 马宗义, 肖伯律, 张峻凡, 朱士泽, 王东. 航天装备牵引下的铝基复合材料研究进展与展望[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 457-466. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed