微观结构和机械性能 在现场合成的从低成本元素粉末中合成的可变 β 合金复合材料
Krystian Zyguła1, Tino Mrotzek2, Oleksandr Lypchanskyi1,3
1Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology, Mickiewicza Av. 30, 30-059 Kraków, Poland.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
这项研究详细介绍了使用热压缩创建一种新的现场矩阵复合物. 由此产生的材料由于受控的扩散和反应层的形成,具有令人印象深刻的拉伸和压力强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 矩阵复合材料为苛刻的应用提供了先进的性能.
- 现场复合材料制造方法旨在提高材料的均性和性能.
- 了解反应机制对于优化复合材料性能至关重要.
研究的目的:
- 通过热压缩元素粉末和碳化物,生产现场矩阵复合物.
- 在这个过程中调查微观结构的演变,阶段形成和扩散行为.
- 评估机械性能,包括拉力和压力强度,并确定故障机制.
主要方法:
- 在1250°C进行热压缩,使用Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr和2%的碳化物.
- 用X射线衍射进行相位分析.
- 使用光学显微镜,SEM,EDS和EBSD进行微结构分析.
- 拉伸和压缩测试. 拉伸和压缩测试.
- 破裂表面分析. 破裂表面分析.
主要成果:
- 成功合成了一种矩阵复合物,在现场形成了TiC和TiB相.
- 关于碳化物颗粒周围的扩散行为和反应层形成的详细描述.
- 达到~910 MPa的最终抗拉强度和~1744 MPa的压力强度.
- 确定了裂通过反应层传播作为主要失效机制.
结论:
- 热压缩是一种有效的方法,用于从元素粉末在现场生产矩阵复合材料.
- 元素扩散和反应层的形成显著影响复合材料的机械强度.
- 开发的复合材料具有高强度,适合用于结构应用.
