摘要：随着服役工况的恶劣和对部件性能要求的提高，单相Ti3AlC2陶瓷因低韧性和低耐磨性短板，已难以契合现代工业装备愈发严苛的要求。发展有效手段可控制备高纯度、小粒径的A位Ti3AlC2固溶体粉末，并制备出具有较好综合力学性能的Ti3AlC2固溶体材料刻不容缓。运用固溶途径，将Ti、Al、Sn、TiC粉末置于行星球磨机内混合，采用两步无压烧结法与机械球磨法制备了高纯超细的Ti3(Al1.2-xSnx)C2 （x分别为0、0.1、0.3和0.5） 粉末，并经放电等离子烧结制备了Ti3(Al1.2-xSnx)C2块状试样。结果表明：Ti3(Al1.2-xSnx)C2 （x分别为0、0.1、0.3和0.5） 粉末纯度均＞99%（w），且具纳米层状结构；放电等离子烧结制备的Ti3(Al1.2-xSnx)C2试样随着Sn固溶量的增加，力学性能均有较大提升，其中维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性及抗压强度均呈现先增大后减小的趋势，Ti3(Al0.9Sn0.3)C2的力学性能最好，维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性和抗压强度分别为8.38 GPa、820.91 MPa、7.87 MPa·m1/2和1510 MPa；Ti3(Al1.2-xSnx)C2材料强度与硬度的提升在于固溶强化与第二相强化，而材料的分层结构、裂纹扩展的偏转及断裂面的晶粒拉出等微观特性，协同增强了材料的抗变形与断裂能力。
文章目录
1 试验
1.1 Ti3(Al1.2-xSnx)C2粉末合成
1.2 Ti3(Al1.2-xSnx)C2块体制备
1.3 性能与表征
2 结果与分析
2.1 Ti3(Al1.2-xSnx)C2粉末的合成
2.2 Ti3(Al1.2-xSnx)C2块体的制备
2.3 Ti3(Al1.2-xSnx)C2的力学性能
2.4 Ti3(Al1.2-xSnx)C2的显微组织与裂纹分析
3 结 论
