金属学报

作者：朱智浩, 陈志鹏, 刘田雨, 张爽, 董闯, 王清

单位：1大连理工大学 三束材料改性教育部重点实验室 大连 116024；2沈阳铸造研究所有限公司 高端装备轻合金铸造技术国家重点实验室 沈阳 110022；3大连交通大学 材料科学与工程学院 大连 116028

关键词：钛合金,Ti-Al-V,团簇加连接原子模型,成分式,成分设计,显微组织,力学性能,

基金：国家重点基础研究项目(2020JCJQZD165);大连市科技创新基金重点学科重大课题项目(2020JJ25CY004)

在课题组前期工作基础上，设计并铜模吸铸了满足α-{[Al-Ti12](AlTi2)}17 - n + β-{[Al-Ti14](V2Ti)}n 团簇式的合金系列，通过改变β相团簇式的个数n，获得组织覆盖α到β的Ti-(3.19~7.45)Al-(0~12.03)V系列合金，进而表征了铸态组织和室温拉伸力学性能。结果表明，随着n增加，铸态组织由单一α (α'马氏体)经双相态直到单相β，α'马氏体形态由板条状逐渐转变为细片状和针状，当n = 5时开始出现β相，n = 8时α'马氏体数量最多且呈针状，当n = 12时α相完全消失，形成单一β相。相应地，合金强度呈先上升而后下降的趋势，塑性变化趋势则相反，这源自细小针状α'马氏体提升强度而降低塑性的作用。当n = 8时，合金的强度达到最大(比Ti-6Al-4V提高了90 MPa)，抗拉强度约为1019 MPa、屈服强度约为867 MPa、延伸率与Ti-6Al-4V持平(约为4%)，尤其是比强度和比硬度均优于Ti-6Al-4V，达到了230 kN·m/kg和0.76 GPa·cm3/g，分别提升了9%和5%。

来源：2023年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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