稀土Nd在Ti合金中的存在形态及其对Ti_3X相析出的影响

用透射电镜,X 射线衍射技术研究了 Ti-Al-Nd 合金中稀土 Nd 的存在形态及其对 Ti_3X 析出的影响。结果表明,Nd 主要以脱氧产物 Nd_2O_3的颗粒弥散分布于基体中,颗粒尺寸约为100-200nm,Nd_2O_3为 bcc 结构。稀土 Nd 对合金的强化作用主要是 Nd_2O_3颗粒与位错作用引起的强化及 Nd_2O_3周围形成的位错亚结构的强化。Nd 对 Ti_3X 相析出有较好的抑制作用,其机理是稀土 Nd 的脱氧反应促使基体中氧的贫化,从而降低了合金的平均电子浓度所致。

Ti_3X相析出的电子浓度规律

在过去工作的基础上,进一步研究了 Ti-Al-Ge,Ti-Al-In,Ti-Al-Hf 及了 Ti-Al-Ta 四个三元系中 Ti_3X 相析出的电子浓度规律。实验结果表明,在含 Ge,In,Hf 及 Ta 的 Ti-Al 固溶体中,Ti_3X 相的形成仍遵循电子浓度规律,其特征电子浓度(?)=ΣNf_i=2.12。参与合金化的价电子是由合金元素的电子结构决定的,对于非过渡元素 In,Ge 的价电子数为 s+p 电子,即 N_(In)=3(s^2p^1),N_(Ge)e=4(s^2p^2),而过渡族元素 Hf 及 Ta 的价电子数是2,即 N_(Hf)=N_(Ta)=2。