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        鈦合金共格孿晶邊界中溶質(zhì)偏析引起的異常沉淀

        2023-03-05 11:59:32
        航空制造技術(shù) 2023年3期
        關(guān)鍵詞:力學(xué)性能機(jī)制研究

        針對制備鈦合金的力學(xué)性能較差,許多學(xué)者試圖研究α′馬氏體分解與力學(xué)性能之間的關(guān)系。然而對α′分解機(jī)制和β 形成機(jī)制在原子尺度上的研究相對較少。日前,來自中南大學(xué)等單位的研究人員發(fā)現(xiàn)α′馬氏體中的β 相在Mo 分離的全相干CTBs上不均勻析出,與α′形成不尋常的Potter OR。相關(guān)論文以Unusual precipitation induced by solute segregation in coherent twin boundary in titanium alloys為題發(fā)表在Acta Materialia上。

        對FFT 的仔細(xì)分析表明,β 析出相與α′馬氏體及其相變孿晶之間為(01-1)β//(10-11)α′/T 和[-111]β// [1-210]α′/T,也稱為Potter OR,與傳統(tǒng)上認(rèn)為β 相的非均勻析出不同,Mo 是一種典型的β 穩(wěn)定元素,它有很強(qiáng)的向β 相分配的傾向。β 析出相的形成會吸引Mo 原子,在析出相周圍形成一個Mo 耗竭區(qū)。在該析出相的上方和下方有一條連接CTB 的直線,證明β 析出相恰好在孿晶邊界的相干區(qū)域(即CTB)上形成。

        在Ti-4%Mo(質(zhì)量分?jǐn)?shù))合金α′馬氏體中觀察到Mo 偏析CTBs 上β相的不均勻析出。在CTB上形成的β 析出相與馬氏體及其相變孿晶均具有Potter OR。它的析出是由CTB 中每個壓縮位點(diǎn)周圍的特定結(jié)構(gòu)和CTB 中的Mo 偏析引起的。Mo 在CTB 中的偏析導(dǎo)致分離的原子列發(fā)生了不尋常的平面外位移,這不僅使中間結(jié)構(gòu)與β 相幾乎相同,而且提供了β 相析出所需的高M(jìn)o 濃度。計算結(jié)果表明,具有Mo 偏析的CTB 上形成的β 在能量上是有利的。

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