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本研究在热力学计算的基础上,采用熔铸工艺成功制备了 Ti-48Al-B-C复合材料。利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和透射电镜(TEM)等方法对复合材料的微观组织结构进行了观察和分析。采用室温压缩测试对复合材料的力学性能进行了评价。在基础上,对复合材料微观组织结构对力学性能的影响进行了讨论。 热力学计算和微观组织结构分析表明,在 Ti-48Al-B-C复合体系中,存在四种热力学稳定相:γ-TiAl和α2-Ti3Al,TiB2和Ti2AlC。B和C元素的引入在Ti-48Al-B-C体系中原位反应生成的TiB2为六角块状,Ti2AlC为长片状;随着B和C元素含量的增加,反应生成的TiB2和Ti2AlC二者都有聚集长大的趋势且二者都呈台阶方式生长。TiB2和Ti2AlC的引入使复合材料的基体晶粒尺寸大幅度减低。 压缩测试结果表明,TiB2和Ti2AlC引入,复合材料的屈服强度、显微硬度和弹性模量都呈增加的趋势。少量的TiB2和Ti2AlC引入,即可大幅度提高两种复合材料的屈服强度,随着体积分数的进一步提高,复合材料屈服强度增加的趋势变小;随 TiB2和Ti2AlC体积分数的增加,弹性模量和显微硬度都有一定程度的提高。结果表明在 Ti-48Al-B-C体系复合材料的增强机制中,基体组织的细晶强化作用更为显著。在Ti-48Al-B体系中,随着TiB2体积分数的增加,复合材料的压缩率先增加后降低;而在Ti-48Al-C体系中随着Ti2AlC2的增加,复合材料线性降低。复合材料的压缩率与原位生成的TiB2和Ti2AlC的形貌特征有一定关系。在 Ti-48Al-B-C复合体系中,对于增强体体积分数相同的复合材料,TiB2和Ti2AlC的两相同时增强比单一增强复合材料更有利于获得良好的综合力学性能。