Tại điều kiện nghiên cứu cho thấy, độ cứng của vật liệu giảm hơn so với vật liệu khi không bổ sung titan. Kết quảđo độ cứng được trình bày trên hình 4.44.
Độ cứng của vật liệu tại điều kiện thời gian titan bổ sung 15 phút trong tổng thời nghiền 8 giờ, thiêu kết ở nhiệt độ 750oC và 850oC, hình 4.44a. Qua giản đồ ta thấy nhiệt độ thiêu càng tăng thì cơ tính của vật liệu cũng tăng theo. Vì khi thiêu kết ở nhiệt độ 750oC các pha Al-Ti chưa hình thành hoàn toàn và ổn định làm cho liên kết nền - cốt của vật liệu kém, mặt khác ở nhiệt độ này các pha cốt có độ cứng cao Al2O3
đã hình thành nhưng chưa nhiều. Ở nhiệt độ cao hơn pha Al-Ti, cốt hạt Al2O3 hình thành nhiều hơn, do đó độ cứng tại nhiệt độ 850oC cao hơn. Độ cứng tế vi của vật liệu được tạo ra ở 850oC khi bổsung titan (6,5 GPa) cũng thấp hơn nhiều so với vật liệu này khi không bổ sung titan (11,56 GPa). Trên hình 4.44b là độ cứng của vật liệu khi hàm lượng titan bổ sung thay đổi. Kết quả cho thấy khi tăng hàm lượng titan bổ
Hình 4.44. Giản đồđộ cứng của vật liệu có bổ sung titan
a. Ảnh hưởng của nhiệt độ thiêu, b. Ảnh hưởng của hàm lượng titan bổ sung, c. Ảnh hưởng của thời gian titan bổ sung
Đ ộ c ứ n g , GP a 750oC 850oC Đ ộ c ứ n g , GP a 26,2 40,2 %Ti 48,6 Nhiệt độ, oC Đ ộ c ứ n g , G P a (a) (b) (c) Thời gian, phút
sung thì độ cứng cũng tăng theo, do tại điều kiện này cốt hạt được tạo ra nhưng chưa ổn định, độ cứng phụ thuộc nhiều vào bản chất của hỗn hợp cấu thành nên vật liệu, lượng AlTi3được tạo ra nhiều hơn do lượng titan dư cao được cho là có tác động đến độ cứng chung của vật liệu. Qua kết quảđo độ cứng từ giản đồ hình 4.44c ta thấy, khi tăng thời gian bổ sung titan thì độ cứng giảm, điều này đi ngược lại với những nhận định là tăng thời gian nghiền trộn sẽ làm cho hỗn hợp đồng đều hơn, phản ứng xảy ra tốt hơn. Thực tế cho thấy, không thể kéo dài thời gian bổ sung titan, vì khi thời gian nghiền cao sẽ làm cho bột titan bị bết và titan sẽ bị cục bộ hóa làm cho hiệu quả của quá trình nghiền đồng đều hóa thành phần vật liệu giảm, do vậy phản ứng bị hạn chế làm cho vật liệu tạo ra có cơ tính giảm.
Từ những phân tích trên, có nhận định rằng để cải thiện cơ tính của compozit nền AlTi3 cốt hạt Al2O3 in-situ bằng cách bổ sung titan chúng ta cần tăng thời gian nghiền, tăng nhiệt độ thiêu kết theo lượng titan bổ sung thêm và giảm thời gian titan bổ sung vào hỗn hợp, việc bổ sung titan vào quá trình nghiền này chỉmang ý nghĩa làm đồng đều thành phần trong hỗn hợp vì nếu ta kéo dài thời gian bổ sung titan bằng phương pháp nghiền sẽđem đến những kết quảtrái ngược không mong muốn. Và để tìm hiểu và giải thích thỏa đáng về các yếu tốảnh hưởng này sẽ cần có nhiều công trình nghiên cứu tiếp theo.