基于团簇结构模型的多元Ti合金成分设计方法和性能研究

发布时间：2022-10-09 12:22

　　Ti合金具有高的比强度、低的弹性模量、优良的抗疲劳和蠕变性能以及耐蚀性能等,从而在航空航天、生物医用、石油化工等重要领域得到了广泛的应用。为满足愈发苛刻的使役性能,目前高性能Ti合金朝着多组元合金化发展,但多元合金化势必造成合金成分的复杂性,且元素之间的相互作用也会对合金的结构稳定性产生影响,故很难量化多组元合金化的种类和含量,从而难以针对合金性能在多元体系中实施有效的成分优化设计。事实上,多元固溶体合金典型的结构特征表现为局域化学短程有序,即溶质原子的局域最近邻分布不同于平均结构,它决定了固溶体的结构稳定性及有序超结构相的析出,进而影响了合金的性能。因此,本文工作首先根据表征化学短程序特征的’团簇加连接原子’结构模型,确定了Ti合金中晶体相结构的团簇结构单元,探索了相结构随合金化元素的演化规律,建立了多组元Ti合金的团簇式成分设计方法;其次,利用该方法设计了多组元的抗高温氧化的近α-Ti合金和低弹性模量的亚稳β-Ti合金,并对设计的合金进行结构稳定性与性能的表征,最终建立了团簇式成分-结构稳定性-性能之间的关联。具体如下:1.基于团簇结构模型探索了Ti合金相结构随合金化元素的演化规律... 

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１各类合金的比强度随温度变化示意图［｜（）］??

图１．４?ｐ－Ｔｉ与ａ－Ｔｉ之间的取向关系图??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｂｕｒｇｅｒｓ?ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ａ?ａｎｄ?ｐ?ｐｈａｓｅ．??

图１．５?（ａ）?（３向ａ和ａ湘转变的差异图，（ｂ）ｐ与ａ＂相之间的取向关系??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｈｅ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ?ｂｅｔｗｅｅｎ?Ｐ?４?ａ?ａｎｄ?（３?－＞?ａ＇?（ａ），?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??

【参考文献】：
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本文编号：3688630