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作者：任嘉腾;刘欢;徐俊杰;董龙龙;李鹏远;毛小琦;李明佳;张鹏飞;
单位：西安科技大学材料科学与工程学院;西安稀有金属材料研究院有限公司;西北有色金属研究院;
摘要：本文通过调控成分，利用低能机械球磨与放电等离子烧结（spark plasma sintering,SPS）技术制备了TiB_2+Si/TA19复合材料块体。研究了不同含量Si与TiB_2增强相对TA19钛合金的微观组织和力学性能的影响，确定了Si与TiB_2增强相的最佳配比。结果表明：单独添加Si元素时，β相被细化，片层α相间距变大，在烧结过程中大量Si以固溶强化的形式溶于基体，在降温过程中少量Si在低于α/β相变点的温度以细小的弥散分布的硅化物（Ti,Zr)_5Si_3析出在β相周围或α/β的相界面处，强化机制为固溶强化与弥散强化。继续添加TiB_2引入TiB_w晶须，分布在晶界处，为Si提供了形核位点，形成二级准网状结构，明显细化晶粒，主要的强化机制为位错强化、细晶强化与固溶强化。Si添加量为0.3%时，复合材料获得了良好的强塑性匹配，Si/TA19复合材料的抗拉强度达到1181.1 MPa，延伸率高达16.4%。在Si添加量为0.3%基础上加入0.5%的TiB_2时，TiB_2+Si/TA19复合材料的抗拉强度达到1270.1 MPa，延伸率仍然保持10.2%。在0.3%的Si基础上随着TiB_2增加含量，增强相在晶界处富集，产生位错塞积，在拉伸过程中导致微裂纹数量增加，聚集长大，导致了材料塑性的下降。复合材料的断裂方式由塑性断裂逐渐转变为塑性断裂与脆性断裂的混合断裂。
关键词：钛基复合材料(TMCs);;准网状结构;;放电等离子烧结(SPS);;抗拉强度
基金资助：国家自然科学基金项目（52271138）;; 陕西省重点研发计划一般项目（2023-YBGY-433）;陕西省重点研发计划项目（2022GY-395）资助
