挤压铸造法制备双连续氮化钛增强铝基复合材料

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1、第43卷第4期硅酸盐学报Vol.43，No.42015年4月JOURNALOFTHECHINESECERAMICSOCIETYApril，2015http://www.gxyb.cbpt.cnki.netDOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2015.04.26挤压铸造法制备双连续氮化钛增强铝基复合材料1211鲁元，杨建锋，李京龙，李鹏(1.西北工业大学，摩擦焊接重点实验室，西安710072；2.西安交通大学，金属材料强度国家重点实验室，西安710049)摘要：通过碳热还原法制备了

2、多孔氮化钛预制体，利用挤压铸造法制备双连续氮化钛增强铝基复合材料，并研究了铝合金含量对复合材料显微组织和力学性能的影响，以及复合材料的强韧化机制。结果表明：随着复合材料铝合金含量的增加，复合材料的弯曲强度和显微硬度下降，断裂韧性增加。复合材料的断裂模式为氮化钛等轴晶粒沿晶韧性断裂。氮化钛与铝合金不发生化学反应，避免了过度的界面反应对复合材料力学性能的不利影响。复合材料强韧化机制主要有负荷传递、位错增殖和裂纹偏转。关键词：氮化钛；铝基复合材料；挤压铸造法；强韧化机制中图分类号：TB331文献标志码：A文章

3、编号：0454–5648(2015)04–0532–06网络出版时间：2015–04–0116:15:07网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2310.TQ.20150401.1615.023.htmlSqueezeCastCo-continuousTiNReinforcedAlMatrixComposites1211LUYuan,YANGJianfeng,LIJinglong,LIPeng(1.KeyLaboratoryofFrictionWelding

4、,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China；2.StateKeyLaboratoryforMechanicalBehaviorofMaterials,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049,China)Abstract:Theco-continuousTiNreinforcedAlmatrixcompositeswerefabricatedviathesqueezecastingofporousTiNpre

5、formsobtainedbycarbothermalreduction.TheeffectofvolumefractionofAlphaseonthemicrostructuresandmechanicalpropertiesofcompositesaswellasthestrengtheningandtougheningmechanismofcompositeswereinvestigated.TheVickershardnessandtheflexuralstrengthdecrease,andt

6、hefracturetoughnessincreaseswiththeincreaseoftheAlcontentofcomposites.ThecompositesarefracturedduetotheductileintergranularruptureofequiaxialTiNgrains.ThemechanicalpropertiesofthecompositescannotbeaffectedwithouttheexcessiveinterfacereactionbetweenTiNand

7、Al.Thestrengtheningandtougheningmechanismofcompositesisduetotheloadtransferring,dislocationstrengtheningandcrackdeflection.Keywords:titaniumnitride;aluminummatrixcomposites;squeezecasting;strengthenandtoughenmechanism随着对陶瓷增强金属基复合材料研究的逐步深材料，陶瓷增强体和金属基体在三维空

8、间双连续呈入，陶瓷增强金属基复合材料从传统的陶瓷颗粒增交织网络结构[1–2]。双连续陶瓷增强金属基复合材料强金属基复合材料发展到现在的双连续陶瓷增强金具有以下优点：优良承载能力和抗冲击能力，整体属基复合材料。双连续陶瓷增强金属基复合材料是增韧效果增强，增强体与基体结合得到大幅度改善，近年来出现的一种具备新型组织结构的金属基复合结合了陶瓷高硬度、高模量、高强度和金属韧性好收稿日期：2014–10–09。修订日期：2015–01–03。Rece