气流法原位反应制备细颗粒TiB,2增强Al基复合材料的研究

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1、气流法嫖位反琏翱备细颗粒TiB：增强Al基复台槲料的研究摘要原位反应制各liB2／AI基复合材料县广阔的应用前景。但TiB2易在晶界团聚，制约了复合材料性能的进一步提高。为此，本文在原有工艺的基础上，以AJ-Ti-KBF4为反应体系，采矧气流法与快途搅拌据结合豹貊工艺，蹶位反应赣备了分布较均匀、细小的TiB2／A1基复合材料。利用XRD、SEM、EDS等分析方法，探讨了Al—Ti-KBF4体系的热力学反应过程，研究了搅拌速度等工艺参数及活瞧添加裁Mg／Ce02对复合糍辩中增强颗粒大小、分布的影酾，得出了气流法的合理工艺。在此工艺条件下，最后研究了利用气流法制备的Ti

2、B2／At．4．5Cu及双相增强TiB2一TiC／AI一4．5Cu复合材料的性能。研究结果表明：(1)AI—Ti—KB蜀体系中，耱制KBF4、飘反应混合粉中的Ti／B积子比为1，2，可抑制TiB2以外的生成相产生，在金属熔体内获得单一、且与基体界面清晰的"FiB2增强相。(2)在一定TiB2含量莲围盎，气流法能有效揶蒂lTiB2在晶界上鬻聚，获得比预制块加入法更细小、分布甄均匀的TiB2颗粒，制备的TiB2／AI复合材料中TiB2颗粒大小为O。5一lum左右，其形貌为卵圆形或多边形。但当TiB2含嫩超过10％wt时，气流法也难于有效抑制TiB2的霞聚。(3)A1·T

3、i-KBF4体系、气流法反应过程中，反应温度、搅拌速度簿工艺参数，对复合材料中的TiB2颗粒分布影响很大，本文褥出最佳反应温度为850。C左右，搅拌速度为600—800转／分；加入3％wtMg能细亿TiB2颗粒，使其分散更均匀，丽Mg粉气流加入细化效果更佳，机理是形成了TiB2／MgAl204／A!界面。，而Ce02对TiB2颗粒的影响不明显。(4)在条件枣爵糊下与硕制块加入法相比，气流法懿备5％TiB2／A1—4．5Cu复合材料的各项力学性能均有提高。比AI一4．5Cu基体合金抗拉强度提高37．3％，延伸率提高20％5％TiB2—2％TiC／A1．4．5Cu复合材

4、料比基体合金抗拉强度提高43．1％，延停率下降了11．4％。在Al一4．5Cu合金中，5％TiB2．2％TIC比10％I、iB2的增强效果更佳。关键词：镪基复合材料TiB2颡毂大小与分布力学性能气流法艨位反应制备鳃颗越TiB2增强A

5、基复台孵料8々研究AbstractTheT’eiSaverywellforegroundinfabricatingTiB2／A1compositebyin-situ，butit'spropertyisrestrictedforTiB2reunitingeasily，Sothat，basedonthetraditionalway，thep

6、aperusedA1一Ti—KBF4asthereatantandintroduedthenewtechniqueofairflowcombiningwithflash-mill，fabricatedtheTiB2／AIcompositeinwhichthegrainofTiB2wasthinanddispersive．ThenthepaperanalysedthereactiveenergeticsyprocessionofAl-Ti—KBF4byXRD、SEM、EDSway，exceptthatitalsoresearchedwhatistheeffectofd

7、ifferentprocessingparameterandtheactiveelementsMg、REtothesizeanddistributionofTiB2inthecomposite，andobtainedthebesttechnique。Atlast，thepaperreseachedtheproperityofTiB2／Al一4．5CuandTiB2一TiC／AI一4．5Cucompositesfabricatedbyairflowway．Thestudyshowsthat：(1)ItCanrestrainsomeslagbycontrollingth

8、eatomicpropotionofTiandBas1：2inthereactionsystemofAl一Ti—KBF4，andwillobtainpureTiB2reinforceinthemetalmeltment．(2)UdersomerangeoftheTiB2percent，theairflowwaycanrestraintheTiB2toreuniteintheboundaryofcrystal，andgetmorethinanddesperseTiB2thanthetraditionalwayofaddingtomassivesalt-mixtur