TiC/Ti6Al4V功能梯度材料

底强韧顶耐热

一种通过直接能量沉积制备的钛合金-陶瓷功能梯度材料,从底部到顶部TiC含量逐渐增加,实现力学性能与高温性能的协同,底部抗拉强度达1296 MPa,延伸率7.17%。

Zhang, Jiahao · 王磊磊 · 赵凯 · Qi, Chaoqi · Bowen, Shi · Yanxiao, Zhang · Shuaichao, Yuan · 占小红

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2024

参数信息

底部抗拉强度
1296 MPa
底部延伸率
7.17 %
TiC含量
50 wt%

技术优势

底部强韧

底部试样抗拉强度1296 MPa、延伸率7.17%,主要归因于Hall-Petch强化和固溶强化。

顶部耐高温

顶部TiC含量高,陶瓷占比大,可承受高温环境,与底部金属形成梯度过渡,减小热应力。

工艺可控

通过有限元模拟结合实验,阐明了不同梯度区域在热循环和陶瓷成分耦合作用下的微观结构演化机制,为工艺优化提供依据。

应用场景