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本文采用LMC高温度梯度定向凝固装置,对Ni,Cr,Al-TaC共晶自生复合材料进行了深入的研究,优化了该种自生复合材料的制备工艺。利用热电偶测温方法,对定向凝固过程中固液界面温度梯度及影响因素进行测试和分析。采用对试样液淬的方法获得该种共晶自生复合材料的各种固液界面形态。借助金相技术、电镜技术、图象处理技术等多种分析测试手段,考察试样的界面形态、组织特征以及共晶形貌等多方面的凝固特性,建立了凝固过程控制与凝固组织的对应关系。探讨了自生复合材料凝固组织对力学性能的影响以及室温和高温复合材料的断裂机制。 本工作发现,在温度梯度基本保持不变的条件下,随着凝固速率的增大,Ni,Cr,Al-TaC共晶自生复合材料的凝固界面由平界面向胞状及枝状界面逐渐转化。同时共晶组织也由棒状向胞状及枝状转化。在该共晶自生复合材料中TaC纤维间距和凝固速率的函数关系为,横向面积与凝固速率的函数关系为S=-0.6597R+5.14,TaC纤维体积分数在一定范围内随凝固速率变化。随着凝固速率的增大,γ’相的尺寸越来越小,其形状也越来越圆。 Ni,Cr, Al-TaC共晶自生复合材料室温拉伸性能,随着纤维体积分数的增加和纤维间距与尺寸的减小而提高。复合材料常温和高温的拉伸断裂模式与基体相的形变强化特性有关。