放电等离子烧结合成晶化相增强的块状Ti_(66)Nb_(18)Cu_(6.4)Ni_(6.1)Al_(3.5)细晶复合材料

【摘要】：基于改进的非晶形成合金体系,选取Ti66Nb18Cu6.4Ni6.1Al3.5合金为研究对象,通过放电等离子烧结机械合金化制备的非晶合金粉末,结合非晶晶化法,合成以高Nb含量的晶化β-Ti(Nb)延性相为基体的块状细晶复合材料。利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和万能材料试验机等手段对合成的非晶合金粉末和细晶复合材料进行表征分析。结果表明:球磨60 h后,初始混合粉末绝大部分转变成了非晶相,其玻璃转变温度、晶化温度、晶化峰值温度和熔化温度分别为750 K、830 K、847 K和1422 K,表明Nb含量的增加显著提高合金体系的热稳定性。另外,合成的块状钛基细晶复合材料的显微结构为β-Ti延性相包围(Cu,Ni)-Ti2相,其相区尺寸均大于1μm。当升温速率为167 K/min、烧结温度为1 373 K时,合成的复合材料密度、屈服强度、断裂强度和断裂应变分别为5.64 g/cm3、1 705.8 MPa、2 126.4 MPa和5.4%。