A binary beta titanium superalloy containing ordered-beta TiFe, alpha and omega
A binary beta titanium superalloy containing ordered-beta TiFe, alpha and omega
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含有有序 β TiFe、α 和 omega 的二元 β 钛高温合金
DOI：
10.1016/j.scriptamat.2021.113905
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发表时间：
2021
影响因子：
6
通讯作者：
Jones R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jones R
α - β钛合金在航空发动机应用中表现优异，但通常限于~550°C。另一种替代策略是用有序的β- TiFe金属间化合物来增强“β-Ti高温合金”，然而，对二元体系中TiFe析出的研究很少。在这里，Ti-20Fe （at.%）合金在1050℃的β-Ti相场中均匀化，并在600℃时效，Fe过饱和促进了Fe的析出。随着TiFe体积分数的增加，合金硬度降低，其作用机制如下：(1)Fe固溶强化，时效时随着β-Ti Fe含量降至16.2%，合金硬度降低；(2) ω析出强化，通过透射电镜在均匀化的β-Ti母相中发现了类ω不相称调制畴，表明老化后ω析出强化的大小和结构发生了变化；(3)软化，较软的TiFe和α-Ti相从较硬的ω强化β-Ti母相析出。
Alpha-beta titanium alloys excel for aeroengine applications but are typically limited to ~550°C. An alternative strategy is reinforcement with the ordered-beta TiFe intermetallic, toward ‘β-Ti superalloys’, however, there has been minimal study of TiFe precipitation in the binary system.Here, a Ti-20Fe (at.%) alloy was homogenised at 1050°C in the β-Ti phase field and aged at 600°C where the Fe supersaturation promoted TiFe precipitation. Curiously, as the TiFe volume fraction increased, the alloy hardness decreased, due to an interplay of mechanisms: (1) Fe solid solution strengthening, which reduces as the β-Ti Fe content falls to 16.2% on ageing; (2) ω precipitation strengthening, as ω-like incommensurate modulated domains were identified by transmission electron microscopy in the homogenised β-Ti parent phase and are suggested to change in size and structure after ageing, resulting in reduced ω-strengthening; (3) softening as softer TiFe and α-Ti phases precipitate from the harder ω‑strengthened β-Ti parent phase.
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