钛/钢复合板

通过连续退火调控界面TiC层，抑制脆性Fe-Ti化合物生成，显著提升复合板的延展性与变形协调性。

Wei, Zhenxiong · 黄鹏 · Gao, Qiang · Su, Xixi · Feng, Zhanhao · Peng, Lin · 李俊 · Sun, Yonghui · Zu, Guoying Yin

Materials and Design 2025

参数信息

抗拉强度

286 MPa

剪切强度

127 MPa

延伸率

44 %

技术优势

抑制脆性相

在≤900 °C退火时，界面预存TiC层有效阻止Fe和Ti的相互扩散，从而避免Fe-Ti脆性相的生成。

塑性大幅提高

850 °C退火后，复合板的延伸率达到44%，变形协调性显著改善，避免界面过早开裂。

界面结构可调

通过选择退火温度，可以控制界面化合物类型：低温下保持TiC层，高温下形成TiC+FeTi+Fe2Ti混合物，从而调控性能。

应用场景

• 航空航天结构件：提供轻质高强且界面可靠的钛/钢复合板，用于制造航空航天结构件，可减轻重量并保证连接强度。
• 金属复合材料：通过调控界面TiC层，优化钛/钢复合板的力学性能，可作为金属基复合材料的典型应用案例。
• 异种金属连接：利用预存TiC层抑制Fe-Ti脆性相，解决钛/钢异种金属焊接中界面脆化的问题。
• 轻量化结构：钛/钢复合板兼具钛的耐蚀性和钢的强度，可替代部分全钛结构，实现轻量化设计。