【摘 要】
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随着工业领域的产业升级和科学技术发展的日新月异,越来越先进的金属复合材料被广泛的研究和开发出来。钛基复合材料也因先进的复合加工技术与测试表征技术的不断升级,其性能得到了极大程度的提升。钛基层状复合材料不但具有钛合金的比强度高等性能优势,也能兼容其他复合组元材料在韧性、耐腐蚀等方面的优越性能。本文主要通过在不同的实验温度（850℃、900℃、950℃、1000℃和1050℃）下采用热等静压和放电等离
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随着工业领域的产业升级和科学技术发展的日新月异,越来越先进的金属复合材料被广泛的研究和开发出来。钛基复合材料也因先进的复合加工技术与测试表征技术的不断升级,其性能得到了极大程度的提升。钛基层状复合材料不但具有钛合金的比强度高等性能优势,也能兼容其他复合组元材料在韧性、耐腐蚀等方面的优越性能。本文主要通过在不同的实验温度（850℃、900℃、950℃、1000℃和1050℃）下采用热等静压和放电等离子烧结热技术来制备Ti/Ta/Ti层状复合材料,通过采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、纳米压痕仪、电子万能实验机以及电化学工作站等分析测试技术来探究不同的实验温度对Ti/Ta/Ti层状复合材料微观组织演变、力学性能、复合界面处的元素扩散趋势以及电化学腐蚀性能的影响。结果表明:随着实验温度的升高,Ti/Ta/Ti LMCs的微观组织依次经历了等轴组织、双态组织、片层组织、魏氏组织和网篮组织的演变,在950℃下热等静压的Ti/Ta/Ti LMCs具有极佳的综合力学性能,其极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为895 MPa、859 MPa和29%;而放电等离子烧结技术在900℃下的综合力学性能最为优越极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为893 MPa、872 MPa和40%。且在不同的实验温度下进行高温复合,TC4/Ta复合界面处均生成了Ta0.3Ti19.7固溶体,并且在高温、高压的实验环境下,界面处的元素借助缺陷和位错等通道进行相互扩散,形成的厚度随着实验温度升高而不断增加的扩散层,其中在1050℃下热等静压和放电等离子烧结的厚度分别为10.59μm和16.73μm。热等静压和SPS烧结的Ti/Ta/Ti LMCs的TC4处的断口形貌特征由大小不一的韧窝和解理台阶以及裂纹开裂面组成,中间Ta箔的断口形貌特征主要以韧窝和河流花样为主。在3.5%Na Cl溶液中Ti/Ta/Ti LMCs的腐蚀失重速率逐渐减小,腐蚀电流密度随着实验制备温度的升高而逐渐降低,腐蚀电位则随着温度的升高逐渐趋正,耐腐蚀性能优于TC4板材低于Ta箔。
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