氧含量及晶粒尺寸对Ti-Zr二元合金拉伸屈服行为的影响

对不同氧含量的温轧态Ti-Zr二元合金进行不同温度的退火及二次时效处理,发现氧含量与晶粒尺寸影响Ti-Zr合金表现出的拉伸屈服行为。通过拉伸试验、金相分析、透射电镜观察及应变时效和EDS元素分布研究了不同锆、氧含量钛合金的屈服延伸与微观组织的联系。研究结果表明:Ti-12Zr-0.25O合金在晶粒尺度处于1~15μm区间时,表现出典型的屈服延伸现象,随着晶粒尺寸增大,屈服延伸逐渐减弱;氧含量从0.1wt%增加至0.3wt%,Ti-12Zr合金表现出最大的上下屈服点应力差值及最大屈服点延伸率,分别为47MPa,5.2%;仅当锆、氧原子共同存在时,屈服延伸得到明显增强,以Ti-12Zr-0.25O尤甚。

Ti-Zr二元合金在β相区的互扩散行为研究

通过扩散偶技术,利用电子探针(EPMA)研究了Ti-Zr二元合金在β相区(950至1150℃)的互扩散行为。采用Den Broeder方法及Hall修正法计算了Ti-Zr二元合金的互扩散系数,其范围为10-14～10-12m2/s;计算了扩散激活能Q和频率因子D0,两者均随Zr浓度的增加呈现先增加后减小的规律,其峰值均出现在50at%Zr浓度附近。用Vignes-Birchenall方法计算了Ti-Zr二元合金在扩散组元极限浓度处的杂质扩散系数,并与用Hall修正方法计算的互扩散系数进行了对比,二者结果比较接近。

退火温度对Ti-Zr二元纳米合金晶粒度的影响

利用机械合金化方法成功地制备出Ti-Zr二元纳米合金,并研究了退火温度对Ti-Zr二元纳米合金晶粒度的影响。在400℃以下对Ti-Zr二元纳米合金进行了退火处理,样品的XRD物相分析和TEM形貌及微观结构分析表明,Ti-Zr二元纳米合金没有生成新物相,随着退火温度的升高,晶粒度增大不明显,Ti-Zr二元合金仍属于纳米结构。