合金元素對鈦合金的性能影響

2020-12-25 科研d達人

影響鈦合金的元素大體分為：α相穩定元素、中性元素和β相穩定元素。

α相穩定元素是能夠提高α→β轉變溫度的元素。常見的α相穩定元素有鋁、鎵和鍺等。鈦-鋁二元相圖如下圖所示。從相圖上看Al元素能擴大α相區，可以提高α→β轉變溫度。而且鋁是目前使用最廣的α穩定元素，具有顯著的固溶強化作用以及能夠降低熔點, 而且在室溫和高溫都能夠起到強化作用。

鈦-鋁相圖

中性元素是對α相與β相的相變溫度影響不明顯的元素，比如鋯、錫等。其在α-Ti 和β-Ti 中均有比較大的溶解度，主要配合其他元素，起補強作用。

β相穩定元素是降低α→β轉變溫度的元素。β相穩定元素大體上可分為：β同晶元素和β共析元素。鈦-鉬二元相圖如下圖所示。常見的β同晶元素有鉬、釩等，而且這些元素和鋁一樣也具有顯著的固溶強化作用，其在提高合金的強度的同時，又能保持良好的塑性，還能提高鈦的熱穩定性。同時，β共析元素可分為：快、慢共析元素。慢共析元素有錳、鐵、鉻等，這些元素的強化效果大穩定β相能力強。同時，它們會使鈦的β相的共析反應速度變慢，在一般冷卻速度下該反應來不及進行，對合金產生固溶強化作用。常見的快共析元素有矽、銅、鎳、銀、鎢、鉍等，主要特點是在β鈦中的共析反應速度很快。

鈦-鉬相圖

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