文章名:《Zero thermal expansion and high Young's modulus in Ti-Nb achieved by concurrent α″iso and ω precipitation》
期刊名:《Scripta Materialia》
关键词:钛合金;斜方马氏体;欧米伽相;热膨胀系数;杨氏模量

本研究提出一种新颖高效的制备工艺策略,用以研制具备零热膨胀特性且刚度提升的多相钛合金。将Ti22Nb合金冷轧形成的斜方马氏体(α″)组织加热至马氏体逆相变起始温度与终止温度区间内,其内部大部分α″马氏体会转变为β奥氏体相,进而促使合金在时效处理过程中同步析出纳米级等轴α″相与ω相。铌元素的扩散配分作用最终促成β相+等轴α″相+ω 相的多相复合组织结构。等轴α″相在晶体尺度下的热膨胀规律与无热型α″马氏体相近,在其晶体晶向呈现负热膨胀特征。合金的宏观热膨胀性能与弹性模量变化均和时效过程中的显微组织演变密切相关。在250℃条件下保温处理,可逐步抬升合金初始为负值的整体热膨胀系数,经1000小时时效处理后该系数可降至零值;同时实验证实,该工艺能使合金弹性模量实现44%的大幅提升。

论文原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2023.115477