烧结β型Ti-Nb合金中由间隙原子 引起的Snoek弛豫

摘要：

用粉末冶金方法制备了不同Nb含量的Ti-Nb合金.用美国TA仪器公司的动力学分析仪Q800以单臂振动模式研究了不同Nb含量和不同热处理以及不同测量参数下的Ti-Nb合金的内耗行为,用X-射线衍射检测了不同样品的微观结构.实验表明,在水淬的和烧结态的Ti-Nb合金的内耗-温度曲线上均发现了弛豫型的内耗峰,这个内耗峰的高度与Nb含量有关,在低Nb含量的Ti-Nb合金样品中不出现,水淬样品内耗峰的最大值出现在Ti-35.4 wt.％Nb(以下称Ti-35.4Nb)的合金中,烧结态样品的内耗峰高度在实验成分范围内单调地随Nb含量而增加.水淬的Ti-35.4Nb合金的弛豫参数分别是激活能Hwq=(1.67±0.1)eV和指数前因子τ0wq=1.1×10-17±1 s.另外,内耗峰的高度也与热处理有关,水淬的Ti-35.4Nb合金比具有相同成分的烧结态的合金的内耗峰高得多,淬火温度对内耗峰高度也有影响.研究发现,这个内耗峰与Ti-Nb合金中的 β 相有关,峰高取决于 β 相的稳定性及其含量,当 β 相的稳定性降低以及 β 相的量增加时,峰高增加.水淬Ti-35.4Nb合金中的 β 相是亚稳状态的 β 相(βM),时效时 βM能转变成稳定的 α 相和稳定 β 相(βS),烧结态合金中的 β 相是 βS.不同热处理状态下Ti-35.4Nb合金样品的微观结构的不同导致了内耗峰高度的差别.从微观结构分析,在淬火的合金中,峰高最大值出现在35 wt.％Nb含量附近的现象是由 β 相的稳定性和 βM相的量随Nb含量变化引起的.在烧结态的Ti-Nb合金中,峰高单调地随Nb含量的增加而增加的情况是由 βS的量决定的.在循环应力作用下,βM或 βS相晶格点阵中氧原子的跳动和氧原子与替代原子的相互作用是产生内耗峰的根源.

关键词：内耗、Ti-Nb、合金、间隙原子、Nb、含量

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在线出版日期：2019-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：154-160