原位生長複合材料，是控制定向凝固條件，使合金中兩個相沿著熱流的方向規則地排列，連續生長，其中一個相為增強相，另一個相為γ基體，在冷卻過程中，基體中又析出γ'強化相。
基本介紹
- 中文名：原位生長複合材料
- 外文名：directionally solidified eutectic super alloy in-situ composite
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
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定義
原位生長複合材料，是控制定向凝固條件，使合金中兩個相沿著熱流的方向規則地排列，連續生長，其中一個相為增強相，另一個相為γ基體，在冷卻過程中，基體中又析出γ'強化相。
條件
實際上不只限於共晶成分的合金，偏離共晶成分的合金和有包晶或偏晶等轉變反應的合金都能定向凝固生長出規則排列的增強纖維，但定向凝固的條件要苛刻得多。由於兩相之間有一定的取向關係並規則排列，所以力學和物理性能有強烈的方向性。這種材料具有很高的持久強度和疲勞強度，作為發動機葉片材料，正處於預研階段。如NITAC-14B定向凝固共晶高溫合金的縱向持久強度可達到11380℃ ,138MPa ，100h的水平，比已知的PWA1480單晶鎳基合金高。
分類
增強相可分為三類：
(1)以金屬間化合物為增強相，如γ/γ'-Ni3Ta, γ/γ'-Ni3Nb等；
(2)以碳化物為增強相，如COTAC系列和NITAC系列；
(3)以難熔金屬為增強相加γ/γ'-αMo,Ni-W等。
方法
製備工藝有高速凝固法，液態金屬冷卻法和流態床急冷法，第一種的溫度梯度約100℃/cm，後二種的溫度梯度約300℃ /cm，由於高速凝固法沒有玷污問題，生產方便，生產上一直採用此法。
原位生長鈦基複合材料
通過放熱反應在欽基體中生成硼化鈦、碳化鈦陶瓷沉積相增強體的一種複合材料碳化鈦增強相在鈦基體中呈二維樹枝狀分布。增強體與基體具有良好的界面結合。材料中碳化鈦含量一般為40%-50%(體積)。室溫壓縮強度1400MPa，850℃時壓縮強度654Mpa，750℃時拉伸強度350MPa，斷裂應變8%。將石墨粉和鐵粉混合在氫氣保護於2300℃熱反應製成。用於耐高溫、耐腐蝕等領域。
