基于二元相图特征点的多元-Ti合金结构稳定性表征及团簇成分设计

摘要

亚稳-Ti合金的结构稳定性通常采用Mo当量方法来表征,该方法以强形成元素Mo作为标准,将其它合金化元素的含量换算成与Mo的相当含量,其比值(当量系数)则代表该元素的对的稳定能力.然而,目前常用的Mo当量公式是从实验中获取,仍需要对合金化元素的的稳定能力(元素当量系数)进一步理解.本文工作根据Ti-M相图特征信息提出了一个新的Mo当量公式,利用Ti-M二元相图富Ti处的特殊成分点(偏析点、共析点等)与纯Ti之间的相区和(+)相区的相界斜率K[(+)](温度随成分的降低速率)来表征合金化元素M对结构的稳定能力,由此,大的相界斜率意味着高的合金化效率,即少量的合金化元素添加可大幅降低稳定的温度.将Ti-M的[(+)]相界斜率与Ti-Mo元素的相界斜率比较,其比值作为该元素的当量系数,由此可得新的Mo当量公式,为(Moeq)Q=1.0Mo+0.74V+1.01W+0.23Nb+0.30Ta+ 1.23Fe+1.10Cr+1.09Cu+1.67Ni+1.81Co+1.42Mn+0.38Sn+0.34Zr+0.99Si-0.57Al (at.％).