Ti-1023合金在上世纪70年代由美国研制开发,该合金兼有亚稳β钛合金的诸多优点而不丧失α+β型钛合金的固有特性,密度仅为4.65g/cm3。合金具有良好的冷热加工性能,易锻造,可轧制、焊接,可通过固溶-时效处理获得较高的机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的合理匹配。
科研人员研究了在不同外加应变条件下经过冷锻的含初生α相的Ti-1023合金中显微组织的变化情况。研究结果表明,甚至在0.1应变下,在β基体中形成大量的应力诱导的α″马氏体,导致出现交替的α″/β薄层。当应变增大至0.35,产生剪切带,并穿过α″/β薄层。当应变增大至1.2时,剪切带的体积百分数显著增大,晶粒几乎被剪切带所占据。更令人惊奇的是在剪切带里发现了纳米晶。然而在初生α相中滑移基本上以塑性变形方式为主,在0.1~0.35的应变范围内,位错累积达到一高密度。当应变高达1.2时,位错密度进一步增大,α/β界面边界变得模糊不定。然而,在α相中并未发现晶粒细化。在β基体中的显微组织细化的原因得归因于应力诱导的α″马氏体转变有利于剪切带的产生、增厚及粗化。
最终,研究人员认为:为获得Ti-1023纳米晶材料,塑性变形+马氏体转变会成为一种极具潜力的有效方法。(晓红)