激光定向能量沉积制备B₄C/TC4钛基复合材料微观组织及力学性能

摘要

采用激光定向能量沉积技术制备B₄C/TC4钛基复合材料，研究不同B₄C含量钛基复合材料成形沉积层的微观组织及力学性能。结果表明，在沉积过程中B₄C与TC₄基体发生原位反应，生成TiC和TiB增强相。随着B₄C含量的添加，复合材料硬度显著提升，但塑性随之下降。当B₄C的质量分数为0.2%时，TiC和TiB析出相分布最为均匀，复合材料在获得最高强度的同时仍保持良好塑性，表现出最优的综合力学性能。该性能优化主要归因于高长径比TiB相的载荷传递效应、析出相对晶界的钉扎作用以及由此引发的晶粒细化等多种强化机制的协同作用。

关键词

激光定向能量沉积 / 钛基复合材料 / 微观组织 / 力学性能