第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 钛基复合材料国内外研究现状与分析 2
1.3 非连续增强钛基复合材料原位自生反应制备方法 5
1.3.1 气—固反应法 5
1.3.2 固—液反应法 6
1.3.3 固—固反应法 7
1.4 非连续增强金属基复合材料组织结构优化 8
1.5 非连续增强钛基复合材料的力学性能 11
1.5.1 复合材料协同效应概念 11
1.5.2 非连续增强钛基复合材料的室温拉伸性能 12
1.5.3 复合材料的弹性模量 14
1.6 非连续增强钛基复合材料变形及热处理 16
1.6.1 热变形对非连续增强钛基复合材料性能的影响 16
1.6.2 热处理对非连续增强钛基复合材料组织与性能的影响 17
参考文献 18
第2章 网状结构钛基复合材料的设计 24
2.1 钛基复合材料基体与增强相材料的设计 24
2.1.1 基体材料的设计 24
2.1.2 增强相的设计 26
2.2 钛基复合材料网状结构及结构参数的设计 29
2.2.1 网状结构的设计 29
2.2.2 网状结构参数的设计 29
2.3 网状结构钛基复合材料制备工艺设计与优化 32
2.3.1 网状结构TiBw/Ti复合材料制备工艺设计 32
2.3.2 增强相不同分布状态TiBw/Ti复合材料组织分析 35
2.3.3 增强相不同分布状态TiBw/Ti复合材料拉伸性能分析 37
参考文献 38
第3章 网状结构Ti基复合材料组织与性能 40
3.1 网状结构TiBw/Ti复合材料组织与性能 40
3.1.1 网状结构TiBw/Ti复合材料组织分析 40
3.1.2 网状结构TiBw/Ti复合材料拉伸性能 42
3.1.3 网状结构Ti基复合材料断裂与强韧化机理 44
3.2 热轧制变形对TiBw/Ti复合材料组织与性能的影响 47
3.2.1 轧制变形对TiBw/Ti复合材料组织的影响 48
3.2.2 轧制变形对TiBw/Ti复合材料拉伸性能的影响 49
3.3 网状结构(Ti5Si3+Ti2C)/Ti复合材料制备、组织与性能 50
3.3.1 网状结构(Ti5Si3+Ti2C)/Ti复合材料组织分析 50
3.3.2 网状结构(Ti5Si3+Ti2C)/Ti复合材拉伸性能 53
参考文献 56
第4章 网状结构TC4基复合材料组织结构及其形成机理 58
4.1 准连续网状结构5vol. % TiBw/TC4复合材料的制备 58
4.1.1 烧结态TC4钛合金组织分析 58
4.1.2 准连续网状结构5vol. % TiBw/TC4复合材料组织分析 59
4.2 烧结工艺对网状结构TiBw/TC4复合材料组织的影响 62
4.3 网状结构参数对TiBw/TC4复合材料组织的影响 65
4.3.1 增强相含量对TiBw/TC4复合材料组织的影响 65
4.3.2 网状尺寸对TiBw/TC4复合材料组织的影响 67
4.4 网状结构TiBw/TC4复合材料特殊组织及形成机理 69
4.4.1 TiBw/TC4复合材料网状结构形成机理 69
4.4.2 网状结构中TiBw销钉状结构形成机理 71
4.4.3 网状结构中树枝状TiBw结构形成机理 71
4.4.4 网状结构中基体等轴组织的形成机理 75
参考文献 78
第5章 网状结构TiBw/TC4复合材料力学行为 81
5.1 准连续网状结构TiBw/TC4复合材料微观性能 81
5.1.1 网状结构TiBw/TC4复合材料显微硬度测试 81
5.1.2 网状结构TiBw/TC4复合材料微观弹性模量 82
5.2 烧结工艺对TiBw/TC4复合材料室温拉伸性能的影响 83
5.3 结构参数对TiBw/TC4复合材料室温拉伸性能的影响 84
5.3.1 增强相含量对TiBw/TC4复合材料室温拉伸性能的影响 84
5.3.2 网状尺寸对TiBw/TC4复合材料室温拉伸性能影响 85
5.4 网状结构TiBw/TC4复合材料的弹性特性分析 89
5.4.1 网状结构TiBw/TC4复合材料的弹性模量 89
5.4.2 网状结构TiBw/TC4复合材料的泊松比 90
5.5 网状结构TiBw/TC4复合材料断裂及强韧化机理 94
5.5.1 网状结构TiBw/TC4复合材料断口分析 94
5.5.2 准连续网状结构TiBw/TC4复合材料裂纹扩展分析 96
5.5.3 网状结构TiBw/TC4复合材料模型建立及强韧化机制 101
5.6 烧结态网状结构钛基复合材料高温力学行为 108
5.6.1 烧结态TiBw/TC4复合材料高温拉伸性能 108
5.6.2 烧结态TiBw/TC4复合材料高温拉伸断口分析 109
5.7 低含量TiBw/TC4复合材料的组织与性能 111
5.7.1 低含量TiBw/TC4复合材料的组织分析 112
5.7.2 低含量TiBw/TC4复合材料的拉伸性能 113
参考文献 114
第6章 网状结构TiBw/TC4复合材料的热变形行为 117
6.1 网状结构TiBw/TC4复合材料高温压缩变形行为 117
6.1.1 网状结构TiBw/TC4复合材料高温压缩应力-应变行为 118
6.1.2 网状结构TiBw/TC4复合材料热加工图建立与分析 119
6.1.3 网状结构TiBw/TC4复合材料组织演变规律 122
6.2 网状结构TiBw/TC4复合材料高温超塑性拉伸变形行为 127
6.2.1 超塑性拉伸应力-应变行为 127
6.2.2 超塑性拉伸变形机制 129
6.2.3 超塑性拉伸变形组织演变规律 131
6.3 热挤压对TiBw/TC4复合材料组织与性能的影响 133
6.3.1 热挤压对TiBw/TC4复合材料组织的影响 133
6.3.2 热挤压对TiBw/TC4复合材料拉伸性能的影响 135
6.3.3 挤压态5vol.%TiBw/TC4复合材料高温拉伸性能 137
6.4 热轧制对网状结构TiBw/TC4复合材料组织与性能的影响 139
6.4.1 热轧制对TiBw/TC4复合材料组织的影响 139
6.4.2 热轧制对TiBw/TC4复合材料拉伸性能的影响 141
6.5 变形态网状结构TiBw/TC4复合材料强韧化机理 142
6.5.1 变形态TiBw/TC4复合材料弹性模量 142
6.5.2 挤压态网状结构TiBw/TC4复合材料拉伸断裂分析 144
参考文献 146
第7章 热处理对TiBw/TC4复合材料组织与力学性能的影响 148
7.1 淬火对网状结构TiBw/TC4复合材料的影响 148
7.1.1 TC4钛合金及TiBw/TC4复合材料热处理理论分析 148
7.1.2 淬火温度对TiBw/TC4复合材料组织的影响 150
7.1.3 淬火温度对TiBw/TC4复合材料力学性能的影响 151
7.2 时效温度对TiBw/TC4复合材料组织与性能的影响 153
7.3 热处理态5vol.%TiBw/TC4复合材料高温拉伸性能 155
7.4 网状结构TiBw/TC4(45~125μm)复合材料的热挤压与热处理 157
7.4.1 热挤压对TiBw/TC4(45~125μm)复合材料组织与性能的影响 157
7.4.2 热处理对挤压态TiBw/TC4(45~125μm)复合材料的影响 159
参考文献 161
第8章 网状结构TiCp/TC4与(TiBw+TiCp)/TC4复合材料 163
8.1 网状结构TiCp/TC4复合材料组织与力学性能 163
8.1.1 网状结构TiCp/TC4复合材料的组织分析 163
8.1.2 网状结构TiCp/TC4复合材料室温力学性能 166
8.2 网状结构TiCp/TC4复合材料高温抗氧化性能与机理 167
8.2.1 网状结构TiCp/TC4复合材料高温氧化行为 167
8.2.2 网状结构TiCp/TC4复合材料高温抗氧化机理 173
8.3 网状结构(TiBw+TiCp)/TC4复合材料制备 175
8.3.1 网状结构(TiBw+TiCp)/TC4复合材料组织分析 175
8.3.2 网状结构(TiBw+TiCp)/TC4复合材料拉伸性能 176
8.3.3 低含量TiBw的网状结构(TiBw+TiCp)/TC4复合材料 178
参考文献 180
第9章 TiBw/Ti60复合材料与网状钛基复合材料的应用 183
9.1 网状结构TiBw/Ti60复合材料制备 183
9.1.1 网状结构TiBw/Ti60复合材料组织分析 183
9.1.2 网状结构TiBw/Ti60复合材料力学性能 186
9.2 热处理对网状结构TiBw/Ti60复合材料的影响 188
9.2.1 固溶处理对TiBw/Ti60复合材料组织与性能的影响 188
9.2.2 时效处理对TiBw/Ti60复合材料组织与性能的影响 189
9.3 热处理对轧制态TiBw/Ti60复合材料的影响 191
9.3.1 热处理对轧制态TiBw/Ti60复合材料组织的影响 191
9.3.2 热处理对轧制态TiBw/Ti60复合材料拉伸性能的影响 194
9.4 网状结构钛基复合材料的应用 196
9.4.1 网状结构钛基复合材料生产潜能 196
9.4.2 网状结构钛基复合材料展望 199
参考文献 200