Ti-Cu-Mo层状复合材料的轧制行为与力学性能

崔玉豪，曹远奎，李娜，李谋，刘咏

Ti-Cu-Mo层状复合材料的轧制行为与力学性能

崔玉豪，曹远奎，李娜，李谋，刘咏

(中南大学 粉末冶金国家重点室，长沙 410083)

以Ti箔、Cu箔和Mo箔为原料，采用热压法制备Ti-Cu-Mo层状复合材料，随后进行热轧加工，研究材料的轧制行为以及轧制量对复合材料各层组织演化规律的影响，并进一步揭示组元层及界面结构对复合材料整体强塑性的影响机理。结果表明，轧制主要引起Ti-Cu-Mo层状复合材料中Cu层组织细化与持续硬化，而对Ti层和Mo层影响较小。复合材料的屈服强度总体符合混合法则，受组元层硬化与颈缩的影响。采用80%的轧制量时，Cu层充分硬化而Mo层不发生颈缩断裂，可获得具有较高屈服强度(561 MPa)与良好塑性(伸长率7%)的Ti-Cu-Mo复合材料。

Ti-Cu-Mo层状复合材料；热轧；显微组织；界面结构；力学性能

随着现代工业复杂程度的提高，对材料多元化性能的要求越来越高，传统的金属材料已难以满足需求，从而促进金属基复合材料的发展[1−2]。层状金属复合材料(laminated metal composites, LMCs)是一类重要的金属基复合材料，是由2种或2种以上物理/化学性质不同的金属层片通过机械啮合或冶金结合而形成的一种平面复合材料。由于层片组元搭配的灵活性，LMCs兼具各组元的优势性能[3−5]，可满足各种复杂工况及功能需求。宏观上，层状界面对应变的协调作用以及对裂纹的偏转作用使得LMCs的塑性及断裂韧性提高。例如，HUANG等[6]采用累积叠轧法制备不同界面间距的铜/青铜层状结构材料，发现在轧制过程中，靠近界面的纳米结构层通过几何必须位错积累而产生额外的硬化，导致纳米铜层的硬度高于青铜层。……