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低弹bcc结构Ti-Mo-Nb-Zr固溶体合金的"团簇+连接原子"模型及其成分设计

马仁涛 , 郝传璞 , 王清 , 任明法 , 王英敏 , 董闯

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00039

利用"团簇+连接原子"结构模型研究了典型低弹bccβ-Ti固溶体合金的成分特征.对现有低弹β-Ti固溶体合金的成分分析表明它们均满足团簇式[CN14团簇](连接原子)x.根据该式,设计了Ti-Mo-Nb-zr系列合金[MoTi14]Ti(质量分数表达时为Ti-11.8Mo),[MoTi14]Nb(Ti-11.2Mo-10.8Nb),[MoTi14]Nb2(Ti-10.1Mo-19.5Nb)和[Mo(Ti13Zr)]Nb2(Ti-9.2Zr-9.6Mo-18.7Nb),并采用Cu模吸铸快冷技术制备直径为3和6 mm的合金棒.结果表明,吸铸制备的合金均为bcc结构;当连接原子由Ti变成更低弹的Nb时,合金弹性模量降低;低弹Zr替代Ti进一步降低了合金的弹性模量,[Mo(Ti13Zr)]Nb2合金的弹性模量E=72 GPa.铸态样品经过固溶和水淬处理后弹性模量降低.

关键词: Ti-Mo-Nb-Zr合金 , β-Ti固溶体 , "团簇+连接原子"结构模型 , 成分设计 , 低弹性模量

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