碳化钛颗粒增强的镍基复合材料既保留了TiCx陶瓷高硬度、高熔点等优点,又具有显著优于TiCx陶瓷的良好韧性,在耐磨、耐高温领域具有广阔的应用前景,而制备TiCx体积分数为20-50%的TiC/Ni复合材料是当今的技术难点。本项目对TiCx体积分数为20-70%的TiCx/Ni复合材料的制备技术和力学性能进行了深入研究。开发了原位反应熔铸技术,制备了TiCx体积分数为20-40%的TiCx/Ni复合材料。对不同TiCx体积分数的复合材料的室温和高温力学性能研究表明,当TiCx体积分数高于30%时,TiC/Ni复合材料表现为脆性材料的特征,其断裂机制为增强体的脆性解理断裂;当TiCx体积分数为20%时,复合材料的持久蠕变断裂机制是增强颗粒与基体的脱粘。通过高温蠕变实验得到了蠕变应力指数、蠕变激活能和蠕变门槛应力。分别探索了以电阻、硬度和模量为变化参量来表征复合材料蠕变损伤的方法,得到了其变化规律;发现基于共振频率的模量测试法能定量表征复合材料的蠕变损伤。为进一步提高复合材料的抗高温氧化性,本项目还在TiC-TiB2/Ni、MoSi2基涂层制备与高温特性研究方面进行了研究。
英文主题词TiC particle reinforced Ni matrix composites;in-situ;as-cast;creep;creep damage