编号：CYYJ03210
篇名：(Ti5Si3+TiBw)/TC11复合材料力学性能与摩擦学性能
作者：钟亮 付玉 曹召勋 王荫洋 徐永东
关键词： 钛基复合材料 显微组织 力学性能 摩擦学性能
机构： 中国兵器科学研究院宁波分院
摘要： 基于构型设计、多元多尺度混杂增强体的理念,设计制备高强韧、高抗磨损的(Ti5Si3+TiBw)/TC11钛基复合材料,研究了(Ti5Si3+TiBw)/TC11钛基复合材料的物相组成、显微组织、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:增强体Ti5Si3、TiBw原位生成完全,TiBw、Ti5Si3形成增强体准连续网状的结构。烧结态基体为魏氏组织,组织致密,1100℃固溶时效处理后基体组织为网篮组织,增强体团聚减少。增强体Ti5Si3、TiBw起到承载作用,强化了相界。烧结态和固溶时效态(2%Ti5Si3+5%TiBw,均为体积百分数,下同)/TC11的抗压强度分别为1812.1、2104.6 MPa。通过固溶时效处理调控复合材料组织,复合材料强度提高,塑性得到改善。(Ti5Si3+TiBw)/TC11复合材料摩擦磨损方式以磨粒磨损、氧化磨损为主。增强体TiBw、Ti5Si3形成网状隔离墙,起到有效的承载与减少基体磨粒/屑剥落的作用,降低磨损率,提高了(Ti5Si3+TiBw)/TC11复合材料抗磨损性能。其中,1100℃固溶及600℃时效处理态(2%Ti5Si3+5%TiBw)/TC11的平均磨损率为3.02×10-5g/(N·m),比烧结态TC11的平均磨损率降低67%,磨损率小,具有高的抗磨损能力。
