向 力，閔小華，弭光寶

(1 大連理工大學 材料科學與工程學院，遼寧 大連 116024； 2北京航空材料研究院 先進鈦合金航空科技重點實驗室，北京 100095)

體心立方Ti-Mo基鈦合金應用研究進展

向 力1，閔小華1，弭光寶2

(1 大連理工大學 材料科學與工程學院，遼寧 大連 116024； 2北京航空材料研究院 先進鈦合金航空科技重點實驗室，北京 100095)

綜述了國內(nèi)外β型Ti-Mo基鈦合金在航空航天、生物醫(yī)療、海洋工程以及新能源開發(fā)等領域的應用與研究進展情況。重點介紹了馬氏體相變、孿生和位錯滑移變形方式耦合強韌化途徑，以及變形組織和相變相結(jié)合來調(diào)控合金的力學性能。指出了多變形方式Ti-Mo基鈦合金向高性能及多功能特性發(fā)展的方向。

Ti-Mo基鈦合金；變形方式；高性能；多功能

鈦及鈦合金具有密度低、比強度高、耐腐蝕等諸多優(yōu)良性能，使其廣泛應用于航空航天、生物醫(yī)療、航海、冶金、化工、能源、機械、交通等多個領域。根據(jù)退火后的組織可以將鈦合金分為三類：α鈦合金、α+β鈦合金以及β鈦合金。鉬作為有效的β相穩(wěn)定元素，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)并能與β鈦形成無限固溶，同時鉬當量常用于作為衡量β相穩(wěn)定性的重要參數(shù)。我國鉬資源豐富，儲量約占全球總量的38%，而且作為合金元素在提高鋼鐵以及鎳合金的性能方面發(fā)揮了重要的作用[1,2]。在眾多鈦合金中，體心立方β型Ti-Mo基鈦合金具有良好的耐腐蝕性、優(yōu)良的時效強化性(ω相和α相)和塑性變形方式的多樣性(變形誘發(fā)α″馬氏體和ω相變、{332}113和{112}111孿生、位錯滑移)，顯示了較好的應用前景。與此同時，β型Ti-Mo基鈦合金具有孿生誘發(fā)塑性變形和馬氏體誘發(fā)塑性變形效應(TWIP/TRIP)、形狀記憶和超彈性，以及低彈性模量、耐腐蝕、阻燃、阻尼、儲氫和生物相容性等結(jié)構(gòu)功能特性[3-6]。然而，針對Ti-Mo基鈦合金的研究進展還鮮見相關報道；因此，本文綜述Ti-Mo基鈦合金在航空航天、生物醫(yī)用、海洋工程、新能源開發(fā)等領域的應用研究進展，并對其未來在不同領域向高性能和多功能發(fā)展的方向進行了展望。

1 航空航天領域

輕質(zhì)高性能鈦合金在飛機上的應用是衡量飛機先進性的重要指標之一，國內(nèi)外針對航空用鈦合金的研制取得了很大的進步。其中，β型Ti-Mo基鈦合金具有密度低、強度高、韌性好、高損傷容限以及抗高溫氧化等優(yōu)良的綜合性能匹配，從而成為先進飛機制造的主要結(jié)構(gòu)材料之一。實際應用的Ti-Mo基鈦合金主要有美俄開發(fā)的Beta-Ⅲ, β-21S, BT22以及中國研制的TB3, TB10等。各合金的名義成分、牌號以及部分力學性能如表1所示[7-14]。

美國Crucible公司于1969年研制的亞穩(wěn)β鈦合金B(yǎng)eta-Ⅲ(Ti-11.5Mo-6Zr-4.5Sn)，在固溶處理狀態(tài)下具有較好的加工成形性能，經(jīng)時效處理后可以獲得較高的強度與較好的塑性，主要應用于波音747飛機的鉚螺釘和艙門彈簧。Timet公司在1988年開發(fā)的亞穩(wěn)β鈦合金β-21S(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)[7]，具有較高的高溫強度和良好的蠕變性能，麥道公司將其作為抗氧化箔材應用于鈦基復合材料的基體。另外，該合金在B777飛機的整流錐、噴口和后防護罩以及A330飛機的PW-4168發(fā)動機中也有應用。前蘇聯(lián)在20世紀70年代研制出的BT22(Ti-5Mo-5Al-5V-1Fe-1Cr)是一種近β鈦合金，具有高強韌以及焊接性能優(yōu)良等特點，主要應用于制造蘇-27飛機的主起落架扭力臂和前起落架左右支架，同時還被應用于固體火箭發(fā)動機部件和航天器機械承載部件[15]。另外，在BT22合金的基礎上通過合金成分的設計與調(diào)整，又研制出了Ti-5553，Ti-55531以及BT37三種航空用鈦合金。其中，Ti-5553(Ti-5Mo-5Al-5V-3Cr)合金是一種高強度的近β鈦合金[8]，與Ti-1023，BT22合金相比，具有更高的強度和塑韌性匹配，目前已經(jīng)應用于波音787飛機的起落架部件和飛機的骨架結(jié)構(gòu)。由空客公司與俄羅斯VSMPO公司聯(lián)合開發(fā)的Ti-55531(Ti-5Mo-5Al-5V-3Cr-1Zr)合金是一種應用于A380的機翼與掛架連接裝置的新型鈦合金，該合金具有加工性能好、淬透性高及焊接性能優(yōu)良等特點, 因此比較適用于機翼/吊掛接頭、起落架以及起落架/機翼接頭等要求高強高韌的零部件[9]。BT37合金是全俄輕金屬研究院研制的一種β鈦合金[10]，其名義化學成分為Ti-5Mo-5Al-5V-1Fe-1Cr-1.7Sn-2.5Zr，該合金在BT22合金的基礎上添加了Sn和Zr，目的是為了提高合金退火狀態(tài)下的力學性能和高溫強度，適于制造工作溫度在300～350℃的航空發(fā)動機氣壓機盤件和葉片。

表1 航空航天用Ti-Mo基合金的力學性能[7-14]Table 1 Mechanical properties of Ti-Mo base alloys for aerospace[7-14]

TB3(Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al)合金是一種亞穩(wěn)β鈦合金[16]，在固溶處理狀態(tài)下具有優(yōu)異的冷加工成形性，經(jīng)時效處理后可以獲得較高的強度，主要用于Y-7，J-8，J-10飛機緊固件[11]。“九五”期間研制的亞穩(wěn)型TB8(Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si)合金，其高溫強度和蠕變性能較好，同時具有較高的抗氧化性能等[17]。TB10(Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al)合金是一種近β型鈦合金，該合金具有比強度高、斷裂韌度好、淬透性高等特點，用于制造飛機機身和機翼結(jié)構(gòu)中的鍛造零件。近β型TB13(Ti-7.5Mo-4.8Nb-3.8Ta-3.6Zr-4Cr-2Al)合金具有良好的熱處理強化能力，通過調(diào)整不同的時效制度，可以實現(xiàn)不同強度和塑性的匹配[12]，是潛在的航空用結(jié)構(gòu)材料。TB20合金是以“臨界鉬當量條件下的多元強化”為原則，設計的一種高強度亞穩(wěn)β鈦合金[13]，其名義成分為Ti-5Mo-3.5Al-4V-2Cr-1Fe-2Zr-2Sn，具有強度、塑性和沖擊韌度等綜合優(yōu)良性能。最近研發(fā)的Ti-7333(Ti-7Mo-3Cr-3Nb-3Al)近β鈦合金[14]，具有高的抗拉強度(1250～1400MPa)，良好的伸長率(8%)，同時還具有淬透性高、可鍛性能好、對偏析不太敏感以及斷裂韌度好等優(yōu)點，適合于制造承受力較大的零部件。

對于航空領域用β型Ti-Mo合金，往往通過熱機械加工處理以及后續(xù)的時效析出α相來提高其強度，而力學性能潛力遠沒有挖掘出來。傳統(tǒng)的立方晶系金屬的塑性變形主要以位錯滑移為主導，在位錯主導變形條件下可通過固溶強化、第二相彌散強化、加工強化和細晶強化來阻礙位錯運動，提高材料強度。但是基于阻礙位錯運動的傳統(tǒng)強化大多(除細晶強化外)提高強度的同時降低塑性；因此，需要探索新的強韌化方法，并與傳統(tǒng)強化方法相結(jié)合，實現(xiàn)β型Ti-Mo合金強韌化和性能優(yōu)化。圖1(a)，(b)分別為鈦合金與鋼鐵材料的室溫抗拉強度和伸長率[18]?？梢姡骡伜辖?其中包括β型Ti-Mo基鈦合金)的強塑積最大值為30000MPa·%，而孿生誘發(fā)塑性變形鋼(TWIP鋼)的最大值可以達到60000MPa·%。面心立方晶系的Fe-Mn基合金的TRIP/TWIP效應，已經(jīng)引起了人們的極大關注，并對其進行了大量的研究[19-21]。基于塑性變形中的TRIP/TWIP效應，該類合金實現(xiàn)了強度和塑性(韌性)的良好匹配。在體心立方晶系金屬中，β鈦合金在常溫、低速變形條件下呈現(xiàn)塑性變形方式的多樣化，如位錯滑移、{332}113孿生變形[22,23]、α″馬氏體相變誘發(fā)變形[24,25]，也具備TRIP/TWIP效應[26-28]。β型Ti-Mo合金的β相穩(wěn)定性較低時以變形誘發(fā)α″馬氏體相變或{332}113孿生方式主導變形，而β相穩(wěn)定性較高時則以位錯滑移方式變形，其室溫拉伸性能明顯依賴于不同的塑性變形方式。基于孿生/馬氏體相變/滑移耦合強韌化，以及和細晶強化、第二相強化(α相、ω相)等傳統(tǒng)強韌化的疊加，實現(xiàn)強韌化的“相乘效果”，有望在較大范圍內(nèi)調(diào)控合金的強度和塑韌性；因此，深入研究β型Ti-Mo基鈦合金變形機制，并與傳統(tǒng)的強韌化手段相結(jié)合進一步挖掘合金的強韌化潛力，大幅度提高其使用性能，有助于進一步開拓其航空航天領域中的應用前景。

圖1 鈦及鈦合金(a)與鋼鐵(b)的力學性能[18]Fig.1 Mechanical properties of titanium and its alloy (a) and steels (b)[18]

2 生物醫(yī)用領域

作為外科植入體的生物醫(yī)用材料須在長期的生理環(huán)境中具有良好的力學相容性，即具有足夠的強度與韌性，同時其彈性模量應盡量與人骨組織的彈性模量(10～30GPa) 接近。另外，生物醫(yī)用材料還應具有良好的生物相容性，即無毒，不會使機體產(chǎn)生過敏、炎癥以及排斥反應等。傳統(tǒng)的外科植入物醫(yī)用金屬材料有不銹鋼、鈷合金和鈦合金三類。鈦合金因其強度高、密度小、生物相容性好、彈性模量低、無磁性等特性而被越來越多地應用于外科植入材料領域。Ti-6Al-4V合金在人工關節(jié)、骨創(chuàng)傷產(chǎn)品、脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)等方面是目前應用最廣泛的生物醫(yī)用金屬材料，但由于V和Al元素對人體潛在的危害，使其應用受到了一定的限制[29,30]。強度和塑性匹配優(yōu)良，生物相容性更好、彈性模量更低的新型β鈦合金是生物醫(yī)用金屬材料領域中各國爭相研究的重點。已經(jīng)報道過的生物醫(yī)用β鈦合金包括Ti-Mo，Ti-Nb-Fe，Ti-Nb-Zr，Ti-Nb-Ta-Zr，Ti-Mo-Zr-Al系鈦合金等[31,32]，其中，醫(yī)用Ti-Mo基鈦合金主要有Ti-15Mo, Ti-15Mo-5Zr-3Al, Ti-12Mo-6Zr-2Fe, Timetal-21SRx等。各合金的名義成分及力學性能如表2所示[33-41]。

英國IMI公司于1958年開發(fā)的Ti-15Mo合金是一種耐腐蝕鈦合金，具有彈性模量低(約為78GPa)和生物相容性好等特點[33]，主要應用于矯形植入用材料，且已經(jīng)被列入美國標準ASTM F2066。日本在20世紀70年代開發(fā)的亞穩(wěn)β鈦合金Ti-15Mo-5Zr-3Al (JIS T7401-6)，其強度高、彈性模量低、焊接性能好、耐腐蝕性好[34]，且經(jīng)時效處理后抗拉強度可達1100MPa。美國于1992年開發(fā)的Ti-12Mo-6Zr-2Fe (ASTM F1813) 合金[35]，其彈性模量低，且強度、斷裂韌度、耐磨性以及耐腐蝕等綜合性能優(yōu)良，應用于矯形器件。由Timet公司研制的β-21S合金發(fā)展而來的β-21SRx(Ti-15Mo-3Nb-0.2Si-0.3O)合金，具有比強度高、冷加工性好、抗氧化性和耐腐蝕性能優(yōu)良等特點，同時還具有較低的彈性模量[36]，可以作為外科手術(shù)用器具以及植入材料。

表2 Ti-Mo基生物醫(yī)用合金的力學性能[33-41]Table 2 Mechanical properties of Ti-Mo base alloys for biomedical applications[33-41]

人們對Ti-Mo基鈦合金的生物相容性、彈性模量以及力學性能做了大量的基礎研究工作。例如，對于Ti-Mo二元系鈦合金，Ho[37]比較了Ti-7.5Mo，c.p. Ti，Ti-15Mo以及TC4合金的力學性能與耐腐蝕性，結(jié)果表明Ti-7.5Mo合金的抗拉強度高于c.p.Ti與Ti-15Mo合金，其彈性模量最低(70GPa)；Alves等[42]的研究表明Ti-10Mo合金具有較好的耐腐蝕性；Zhou等[38]報道了Ti-10Mo合金在淬火后具有較好的韌性；另外，Ti-(4-20)Mo合金在林格溶液和人工唾液中顯示出優(yōu)異的耐腐蝕性等[43]。對于Ti-Mo三元系鈦合金，Gordin等[39]研究發(fā)現(xiàn)Ti-12Mo-5Ta合金與TC4合金相比，能更好地讓細胞黏附以及移動，而且具有較高的維氏硬度，低的彈性模量，比較適合于骨植入材料；Zhao等[40]的研究結(jié)果表明Ti-12Mo-5Zr合金的彈性模量為64GPa，并且耐腐蝕性優(yōu)于TC4合金，可以用作整形外科植入物；Ti-Mo-Nb系合金具有較低的彈性模量、較好的生物相容性以及綜合力學性能，其中包括Ti-15Mo-(5,10)Nb[44]，Ti-12Mo-3Nb[41], Ti-10Mo-3Nb[45]合金等。另外，一定成分的Ti-Mo基鈦合金具有形狀記憶效應而被生物醫(yī)用材料的研究者廣泛關注，如Kim等[46]報道的Ti-6Mo-3Ga合金以及Maeshima等[47,48]報道的Ti-5Mo-(2-5)Ag, Ti-5Mo-(1-3)Sn以及Ti-6Mo-(4-6)Sc合金；Zhou等[49]研究發(fā)現(xiàn)Ti-(8-11)Mo-4Nb-2V-3Al合金恢復應變能達到3%，也是潛在的生物醫(yī)用材料。

生物醫(yī)用金屬材料的研究重點和難點是生物相容性與力學相容性[50]。由于服役環(huán)境和用途不同，加之外科手術(shù)的難易程度不同，對植入物材料的生物和力學性能要求也不盡相同。如人工關節(jié)要求保證足夠強度的同時彈性模量盡可能與骨組織接近，防止“應力屏蔽”現(xiàn)象的發(fā)生；血管支架要求保證有足夠支撐力的同時必須具有優(yōu)良的順應性，即材料要有高的彈性模量；脊柱固定系統(tǒng)用到的連接棒要求低彈性模量以盡可能與骨組織的模量匹配，而從外科手術(shù)的角度考慮則要求適當高彈性模量，以降低手術(shù)中連接棒“反彈”現(xiàn)象的發(fā)生。如日本東北大學[51]在利用變形誘發(fā)ω相調(diào)控β鈦合金的彈性模量以改善連接棒反彈現(xiàn)象，并對此進行了嘗試。良好的力學相容性要求對材料的強度、塑性與彈性模量進行綜合調(diào)控和優(yōu)化組合。β型Ti-Mo基鈦合金的塑性變形組織(馬氏體、孿晶、位錯)以及相變組織(α″，ω，α)多樣性的特點，為較大范圍內(nèi)調(diào)控其力學相容性提供了可能，加之β型Ti-Mo基鈦合金良好的生物相容性，有助于進一步開拓其在生物醫(yī)用領域的應用前景。

3 海洋工程及新能源領域

對于特殊工程領域中使用的結(jié)構(gòu)材料，如深井和深海油氣開采、海洋能、核能和地熱的利用等，必須在極其嚴酷的服役環(huán)境下滿足質(zhì)量輕、承載大、壽命長、安全可靠等性能要求，這使得耐腐蝕性能和力學性能匹配良好的鈦合金成為先進工程裝備設計與制造的關鍵支撐材料之一。為了提高鈦合金在苛刻服役環(huán)境下的耐腐蝕能力，特別是其抗縫隙耐腐蝕能力，往往需要在合金中添加鈀(Pd)和釕(Ru)等稀少且貴重的合金元素，如表3所示[52-54]。另一方面，Ti-Mo基鈦合金在熱的濃鹽酸、中等濃度硫酸和酸性鹽湖鹵水中具有優(yōu)良的耐腐蝕性能[55]。鉬元素顯著降低鈦的陽極溶解傾向表現(xiàn)為致鈍電流密度降低與陽極極化曲線的活化區(qū)縮小，陽極極化過程受阻導致合金自溶解速度的降低，從而提高了鈦的穩(wěn)定性[56]。例如我國于“九五”期間研制出一種近β高強高韌TB19 (Ti-5Mo-5V-3Al-4Cr-2Zr)合金[57]，該合金強度高、斷裂韌度高、強度和塑性匹配良好，同時具有良好的焊接性能和耐應力腐蝕性以及耐海水腐蝕沖刷性，可用于制作船舶的機械部件和高壓容器等。

表3 惡劣環(huán)境用耐縫隙腐蝕鈦及鈦合金[52-54]Table 3 Crevice corrosion resistant titanium and its alloys in severe environments[52-54]

Min等[58-62]報道了β型Ti-Mo基鈦合金在高溫以及高酸高鹽(373K，0.5pH，10%NaCl)的介質(zhì)環(huán)境下(用于模擬海水縫隙腐蝕環(huán)境)具有良好的抗縫隙腐蝕能力。利用鉬(Mo)當量參數(shù)以及電子合金設計理論參數(shù)bond order (Bo)來設計高強韌以及高抗縫隙腐蝕β型Ti-Mo基鈦合金。其中Bo用來表征原子之間電子元的重疊，是原子間共價鍵強度的量度。通過Mo當量控制β型Ti-Mo基鈦合金的相穩(wěn)定性以便控制合金的變形方式，如位錯滑移、{332}113孿生、α″馬氏體相變；另一方面通過選擇Bo值高的合金元素來提高合金的抗縫隙腐蝕能力。在設計的一系列Ti-Mo-Fe系以及Ti-Mo-Zr-Fe系合金中，如表4所示[58-62]，Ti-10Mo-2Fe以及Ti-15Mo-5Zr合金具有良好的力學匹配，其中Ti-15Mo-5Zr合金的力學性能和抗縫隙腐蝕性能匹配優(yōu)良。另外，通過控制β型Ti-Mo基鈦合金中雜質(zhì)元素氧的含量，提高其力學性能的同時，并未降低合金在高溫以及高酸高鹽介質(zhì)環(huán)境下的抗縫隙腐蝕能力[62]；不過在通過析出α相提高合金強度的同時，其抗縫隙腐蝕能力有所降低。當然，在介質(zhì)環(huán)境更惡劣的條件下，如溫度更高，并含有大量CO2以及H2S等氣氛環(huán)境下，有待于進一步加強β型Ti-Mo基鈦合金的抗縫隙腐蝕以及抗應力腐蝕性能方面的基礎研究工作。

在海洋工程與新能源開發(fā)領域中使用鈦及鈦合金，盡管開始的投資費用較高，但由于其優(yōu)異的力學和耐腐蝕性能，加之質(zhì)量輕和使用壽命長等特點，應用前景十分看好?；讦滦蚑i-Mo基鈦合金具有良好的抗縫隙腐蝕能力和力學性能匹配，在某些特殊服役環(huán)境下有望取代含有Pd和Ru合金元素的鈦及鈦合金，開拓其在深井和深海油氣開采、海洋能利用、核能和地熱的利用等領域的應用前景。

4 其他領域

β型Ti-Mo基鈦合金在汽車方面也具有一定的應用，如美國Timet公司開發(fā)出來的低成本LCB(Ti-6.8Mo-4.5Fe-1.5Al)β鈦合金，具有密度低，彈性模量小，耐腐蝕性好以及較好的加工性能，同時以Fe 元素代替了價格昂貴的V元素，并利用中間合金降低了合金的成本，應用于法拉利360蒙迪納改良型賽車的彈簧[63]。之前提到的TB20鈦合金因其優(yōu)異的耐腐蝕能力和較好的綜合力學性能等特點，也適宜制作高強或超高強彈簧。Li等[64]研究的Ti-9.2Mo-2Fe-2Al合金表現(xiàn)出較低的彈性模量，且在高溫下析出細小的α相后，其抗拉強度能達到1200～1400MPa，同時伸長率可達7.5%～12.5%，有望用于汽車彈簧。

研究發(fā)現(xiàn)，Ti-Mo基鈦合金具有較高的吸氫比以及低的氫離解平衡壓[65]。隨著氫及其同位素在高技術(shù)領域應用的不斷擴大，這方面的研究也逐漸受到關注[65，66]。Zhou等[67]研究了不同Mo含量對Ti-Mo合金吸氫性的影響，并且發(fā)現(xiàn)當Mo含量達到7.5%(質(zhì)量分數(shù))時，吸氫性能最大。鄭華等[68]報道了Ti-10Mo合金在高溫活化工藝下有較好的抗氫脆能力，并且在500℃以上能長時間保持良好的吸氫動力學性能。Ti-Mo合金作為潛在的儲氫結(jié)構(gòu)材料，可以用于氫氣的運輸、分離、提純以及回收，也可以用來制作儲氫蓄電池以及氫化物熱泵等產(chǎn)品。Lu等[69]報道了β型Ti-Mo基鈦合金具有良好的阻尼特性，在抗振和減振領域也有一定的應用前景。盡管我國鉬資源豐富，基于鉬本身價格相對來說比較昂貴，Ti-Mo基鈦合金在民用領域的應用還具有很大的挑戰(zhàn)性。

表4 高強塑耐腐蝕Ti-Mo基鈦合金的Bo值、鉬當量以及力學性能[58-62]Table 4 Bond order (Bo) value, molybdenum (Mo) equivalent and mechanical properties of Ti-Mo base alloys with high strength-ductility and corrosion resistance[58-62]

5 結(jié)束語

鈦及鈦合金是發(fā)展航空航天、生物醫(yī)用、海洋工程、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要基礎材料。圍繞“中國制造2025”、“海洋強國”以及“一帶一路”的國家戰(zhàn)略需求，有必要大力推進鈦合金在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應用。作為體心立方的Ti-Mo基鈦合金應加速其在低成本、高性能以及多功能方向的發(fā)展。當前，β型Ti-Mo基鈦合金的研究主要集中在航空航天領域以及生物醫(yī)用領域，應充分利用其變形方式多樣性以及時效強化性的特點，在元素功能(如雜質(zhì)元素的有效利用)和組織調(diào)控(如非均勻組織或調(diào)和組織)的基礎上，建立新的強韌化途徑，來進一步滿足航空領域?qū)Ω邚娀虺瑥娾伜辖鸬男枨?；利用Ti-Mo基鈦合金變形組織和相變組織多樣性的特點，調(diào)控合金的彈性模量及其力學性能，進一步滿足生物醫(yī)用β鈦合金力學相容性的要求。Ti-Mo基鈦合金具有優(yōu)良的抗縫隙腐蝕性能，然而針對其面向海洋工程、新能源開發(fā)領域的基礎研究還相當薄弱，有待于進一步加強。另外，基于Ti-Mo基鈦合金的形狀記憶、超彈性、儲氫、阻燃、阻尼等諸多功能特性，需要進一步挖掘合金在其他新領域的應用。

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(本文責編：寇鳳梅)

Application and Research Progress ofBody-centered-cubic Ti-Mo Base Alloys

XIANG Li1,MIN Xiao-hua1,MI Guang-bao2

(1 School of Materials Science and Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,Liaoning,China; 2 Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Titanium Alloys,Beijing Institute of Aeronautical Materials,Beijing 100095,China)

The application and research progress of β-type Ti-Mo base alloys were reviewed from aspects of aerospace, biomedical, offshore, new energy and other fields. The strengthening-toughening approach through the coupled deformation modes, namely martensitic phase transformation, twinning and dislocation slip was focused,and the control method of mechanical properties based on a combination of deformation microstructures and phase transformation was described. It was pointed out that high-performance and multifunctionality will be the development directions of Ti-Mo base alloys with multiple deformation modes.

Ti-Mo base alloy;deformation mode;high-performance;multifunctionality

10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000737

TG146.2+3

A

1001-4381(2017)07-0128-09

國家自然科學基金資助項目(51471040，51471155)；航空重點基金資助項目(20123021004)

2016-06-17；

2017-04-10

閔小華(1974-)，男，博士，教授，主要從事高性能和多功能鈦合金研究，聯(lián)系地址：遼寧省大連市甘井子區(qū)凌工路2號大連理工大學材料科學與工程學院(116024)，E-mail：minxiaohua@dlut.edu.cn；弭光寶(1981-)，男，博士，高級工程師，主要從事高溫鈦合金及阻燃鈦合金研究，聯(lián)系地址：北京市81信箱15分箱(100095)，E-mail：miguangbao@163.com