Sn对制备具有纳米晶fcc结构钛基合金的影响

摘要

研究Sn含量对Ti?13Ta?xSn(x=3,6,9,12,摩尔分数,％)合金中fcc相形成的影响.合金采用机械合金化方法制备,所用设备为行星式球磨机.通过Rietveld分析发现,fcc相的晶粒尺寸小于10 nm,微应变大于10?3,这两个条件是钛基合金中形成fcc相所必需的.对于所有的样品,fcc相的显微组织中均含有小于10 nm的等轴晶.当Sn含量为6％时,钛合金中fcc相的含量最大,因为该合金具有最大的微应变(1.5×10?2)和晶粒尺寸(6.5 nm).实验数据表明,球磨过程中形成固溶体和非晶相.用扩展Miedema模型对促进固溶体和非晶相形成的必要条件进行热力学计算.结果 表明,当Sn含量从3％增加到12％时,形成非晶相所需的能量从大约10 kJ/mol变为?5 kJ/mol左右.热力学计算结果与XRD分析和HRTEM结果一致.