《表2 钛基复合材料室温力学性能》

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《粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展》

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通过向钛基体材料中添加增强体颗粒，改变了基体材料的力学性能，拓宽了钛及钛合金材料的应用范围，尤其是其耐高温性能。增强体颗粒必须有一定的强度与较高的弹性模量，且在基体中均匀分布，以起到弥散强化作用。当增强体颗粒尺寸小于1μm时，可以通过阻碍位错运动来提高复合材料的强度[40]。研究发现，Ti B、Ti C增强体颗粒可以分布在晶粒周围，阻碍晶界的迁移，起到细晶强化的作用。从表2钛基复合材料室温力学性能中可以看出，增强体可以显著提高钛基复合材料的室温抗拉强度和屈服强度，但对材料的塑性有一定的恶化，而通过激光熔覆法制备的钛基复合材料可以显著改善材料的塑性。目前，不同增强体颗粒对钛基复合材料的影响已有较多研究。段宏强等[41]将粉末冶金法与热加工、热处理工艺相结合，原位制备出层状Ti-（Ti B+Ti C）/Ti复合材料（Ti B和Ti C体积比为4:1），经测试后证明，原位增强体体积分数为5%时，复合材料室温下综合力学性能最好。但过量的增强体颗粒也会出现团聚现象，导致复合材料的塑性急剧下降。周鹏等[42]利用粉末冶金法制备的（Ti B+TiC+La2O3）/Ti-6Al-4V(2.6%TiB，2.4%TiC，0.6%La2O3，体积分数）复合材料的高温力学性能较钛合金基体材料得到大幅度提高，在400℃和500℃下，屈服强度分别提高15.8%和14.9%。因此，制备强度与塑韧性兼备的颗粒增强钛基复合材料已经成为研究的重点。