W颗粒增强Ti6Al4V复合材料

强度提升近40%

以W颗粒为增强相，通过直接激光沉积与Ti6Al4V基体形成良好界面结合，用细晶强化和固溶强化同时提高强度与耐磨性。

马广义 · Ziao, Zhang · Song, Chenchen · Jianghao, Sui · 牛方勇 · 吴东江

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

参数信息

抗拉强度

1327.0 ± 10.2 MPa

强度提升幅度

39.7 %

细晶强化贡献占比

66.3 %

技术优势

强度大幅跃升

细晶强化为主导机制，贡献了总强度增量的66.3%，使复合材料屈服强度显著高于基体。

界面结合牢固

W颗粒与Ti6Al4V基体结合良好，未生成金属间化合物，有利于载荷传递。

耐磨性优异

固溶强化与细晶强化提高了基体显微硬度，使复合材料表现出优异的耐磨性。

应用场景

• 高超声速飞行器热结构：用于制备高超声速飞行器热端承载结构，在高温下保持强度。
• 航空发动机高温部件：用于替代传统钛合金，提高航空发动机部件的耐高温与承载能力。
• 钛基复合材料：作为W颗粒增强钛基复合材料，验证了细晶强化与固溶强化的协同效应。
• 增材制造金属材料：通过直接激光沉积实现复合材料的近净成形，省去后续致密化工艺。