添加对烧结Ti2合金的微观结构和机械性能的影响
Zhu Li1, Yaran Zhang2, Xifeng Yan1
1School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|February 13, 2025
概括
将锡 (Sn) 添加到-- (Ti-Al-Nb) 合金中,可以提高机械性能. 最佳强度和可塑性在1 at.% Sn下观察到,较高度导致性能降低和缺陷增加.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 合金开发 合金开发
背景情况:
- Ti-Al-Nb合金对于先进的应用非常重要.
- 了解 (Sn) 等合金元素的作用对于优化合金性能至关重要.
- 之前的研究已经探索了Ti-Al-Nb系统的各种合金化策略.
研究的目的:
- 研究不同 (Sn) 度对Ti-Al-Nb合金微观结构和机械性能的影响.
- 确定最佳的含量,以实现弹性,强度和可塑性的平衡.
- 阐明在基于Ti2AlNb的合金中添加Sn影响的增强机制.
主要方法:
- 使用冷静平压和大气压烧结合成Ti-18Al-28Nb-xSn合金.
- 使用X射线衍射 (XRD) 对合金相 (α2,O,B2) 的表征.
- 机械性能的评估,包括弹性模量,压力强度和断裂应变.
主要成果:
- 添加Sn显著改变了Ti-Al-Nb合金中的相位比例 (α2,O,B2).
- 为了获得优异的机械性能,最优的Sn度为1at.%,其弹性模量为26.8GPa,压力强度为1352MPa,裂变应变率为42.8%.
- 较高的Sn度 (>2at.%) 导致孔隙性增加,微孔形成,由于微裂聚合,导致机械完整性受损.
结论:
- 锡 (Sn) 是一种有效的合金元素,可以增强Ti-Al-Nb合金的机械性能.
- 最佳的Sn含量为1at.%提供了强度,可塑性和弹性的最佳组合.
- 过度的Sn添加会通过促进多孔性和微裂变,对合金密度和机械性能产生不利影响,这凸显了对高Nb含量TiAl合金控制Sn含量的重要性.
