我室先进制造及精密成形技术团队通过试验研究了冷轧Ti/Al层状复合材料中TiAl3相在退火过程中的形成机理及生长动力学。相关成果发表在Transactions of Nonferrous Metals Society of China期刊上。

将冷轧Ti/Al层状复合材料在525～625℃温度范围内退火0～128 h,并对复合材料的界面显微组织演变进行研究。结果表明，仅金属间化合物TiAl3相在Ti/Al界面形成，大多数TiAl3晶粒为细小的等轴晶，其平均尺寸从数百纳米到数微米，且随温度和/或退火时间的增加而增加，其中退火温度对晶粒尺寸的影响远大于退火时间的影响。TiAl3相的生长可分为两个阶段:在初始阶段，TiAl3相的生长由化学反应控制，反应激活能为195.75 kJ/mol，另外，由于冷轧方法制备的Ti/Al层状复合材料的界面与新鲜表面结合，TiAl3相的反应速率常数较大；在第二阶段,TiAl3相的生长由扩散控制，扩散激活能为33.69 kJ/mol，另外，由于TiAl3相晶粒尺寸细小，TiAl3相的扩散生长速率常数由晶界扩散决定。