集成计算材料工程在钛合金微观结构设计中应用的进展

摘要

基于集成计算材料工程的思想,结合CALPHAD、相场动力学模拟与关键的实验测量手段、以及钛合金中最新发现的非传统的固-固相变机制,和近来提出的伪调幅分解相变机制为钛合金微观结构设计提出了新的方向.这一机制首先被Ni和Khachaturyan提出并用来解释斜纹组织的形成,并被Fraser等人引入到钛合金体系,Banerjee和Wang等人通过实验和模拟证明了其正确性,这种新的转变路径为设计具有超细、超均匀α+β相微观结构新型钛合金提出了新的设计思路,并且有可能产生新的机械性能.另外,为了扩展制备超细、超均匀钛合金微观结构所需的温度及成分范围,基于存在的热力学数据库,Fraser等人提出了一种通过预先预相分离来产生成分和结构不均匀,进而改进钛合金微观结构的新方法,作者团队基于热力学数据库和相场动力学的计算机模拟证明了其存在.对集成计算材料工程方法在提高设计与选择具有超细、超均匀微观结构的钛合金的效率方面进行了评论总结,集成计算材料工程为钛合金的开发设计提供了新的思路.