低成本TiH2粉末制备Ti/（TiB+TiC）复合材料的组织与性能

林东键; 柳中强; 唐浩; 张建涛; 肖志瑜

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022010002

粉末冶金技术 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (2) : 135 -143. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022010002

低成本TiH₂粉末制备Ti/（TiB+TiC）复合材料的组织与性能

林东键, 柳中强, 唐浩, 张建涛, 肖志瑜

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摘要

使用低成本的TiH₂粉末代替纯钛粉，通过添加B₄C原位生成TiB和TiC两种增强相，经过真空无压烧结及热挤压工艺制备出具有优异力学性能的Ti/（TiB+TiC）钛基复合材料，分析了制备工艺和增强相对复合材料组织与性能的影响。结果表明，TiH₂粉末具有较好的烧结活性，脱氢烧结样品的相对密度可达97.7%；经热挤压工艺，相对密度进一步提升到99.9%，接近于全致密。增强相TiB为短纤维状，TiC为颗粒状，均匀分布在等轴α-Ti基体中，能抑制等轴晶的长大，细化晶粒。热挤压工艺能进一步细化晶粒，使组织更加均匀致密，挤压态钛基复合材料具有高硬度和良好的强塑性匹配。TiH₂+4%B₄C（体积分数）挤压态复合材料维氏硬度Hv0.3 310，屈服强度683 MPa，抗拉强度851 MPa，断后伸长率15.1%。