| 基于Ti1100合金的微量元素添加对合金抗氧化性能的影响 |
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| 引用本文： | 车晋达,姜贝贝,王 清,董 闯,陈国清,张瑞谦,唐 睿,徐芬,孙立贤.基于Ti1100合金的微量元素添加对合金抗氧化性能的影响[J].稀有金属材料与工程,2018,47(5):1471-1477. |
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| 作者姓名： | 车晋达 姜贝贝 王 清 董 闯 陈国清 张瑞谦 唐 睿 徐芬 孙立贤 |
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| 作者单位： | 大连理工大学 三束材料改性教育部重点实验室 材料科学与工程学院,大连理工大学 三束材料改性教育部重点实验室 材料科学与工程学院,大连理工大学 三束材料改性教育部重点实验室 材料科学与工程学院,大连理工大学 三束材料改性教育部重点实验室 材料科学与工程学院,大连理工大学 三束材料改性教育部重点实验室 材料科学与工程学院,中国核动力研究设计院 反应堆燃料及材料重点实验室,中国核动力研究设计院 反应堆燃料及材料重点实验室,桂林电子科技大学,桂林电子科技大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助(51171035,51131002),辽宁省自然科学基金(2015020202)，国家国际科技合作专项（2015DFR60370）和广西信息材料重点实验室基金(161002-K) |
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| 摘 要： | 本文利用固溶体合金中的‘团簇加连接原子’模型解析了典型高温近α-Ti合金Ti1100的成分，其团簇成分式为Al-(Ti13.7Zr0.3)](Al0.69Sn0.18Mo0.03Si0.12)。在此基础上，采用相似元素替代原则设计了微量元素Hf、Ta和Nb添加的系列合金成分，即 Al-(Ti13.7Zr0.15Hf0.15)](Al0.69Sn0.18Si0.1(Mo/Ta/Nb)0.03)。对该系列合金进行950 ℃/1 h固溶+560 ℃/6 h时效处理，然后进行组织结构、硬度、抗高温氧化及电化学腐蚀性能测试。研究结果表明，Zr0.15Hf0.15合金与参比合金具有相同片层β转变组织，而在此基础上Ta和Nb的添加会使合金中产生大量等轴α组织；但组织的改变对系列合金的显微硬度影响不大，介于330-370 HV。650 ℃氧化100 h后系列合金均具有较强的抗氧化能力，氧化增重小于1.0 mg/cm2，而在800 ℃氧化100 h后，添加Hf、Ta、Nb元素的合金氧化增重明显低于Ti1100合金，氧化层厚度为25~27 μm，且氧化层致密，其中Al-(Ti13.7Zr0.15Hf0.15)](Al0.69Sn0.18Si0.1Ta0.015Nb0.015)合金具有最优的抗高温氧化性能，800 ℃/100 h后的氧化增重仅为2.6 mg/cm2。此外，该系列合金在在3.5 %NaCl溶液中也具有较好的耐蚀性。
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| 关 键 词： | 近α-Ti合金 合金设计 微量元素 高温氧化 |
| 收稿时间： | 2016/4/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/5/15 0:00:00 |
Effects of minor additions of elements into Ti1100 on elevated oxidation-resistant properties |
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| Che Jind,Jiang Beibei,Wang Qing,Dong Chuang,Chen Guoqing,Zhang Ruiqian,Tang Rui,Xu Fen and Sun Lixian.Effects of minor additions of elements into Ti1100 on elevated oxidation-resistant properties[J].Rare Metal Materials and Engineering,2018,47(5):1471-1477. |
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| Authors: | Che Jind Jiang Beibei Wang Qing Dong Chuang Chen Guoqing Zhang Ruiqian Tang Rui Xu Fen and Sun Lixian |
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| Affiliation: | Key Laboratory of Materials Modification by Laser,Ion and Electron Beams Ministry of Education,School of Materials Science and Engineering,Dalian University of Technology,Key Laboratory of Materials Modification by Laser,Ion and Electron Beams Ministry of Education,School of Materials Science and Engineering,Dalian University of Technology,Key Laboratory of Materials Modification by Laser,Ion and Electron Beams Ministry of Education,School of Materials Science and Engineering,Dalian University of Technology,Key Laboratory of Materials Modification by Laser,Ion and Electron Beams Ministry of Education,School of Materials Science and Engineering,Dalian University of Technology,Key Laboratory of Materials Modification by Laser,Ion and Electron Beams Ministry of Education,School of Materials Science and Engineering,Dalian University of Technology,Science and Technology on Reactor Fuel and Materials Laboratory,Nuclear Power Institute of China,Science and Technology on Reactor Fuel and Materials Laboratory,Nuclear Power Institute of China,, |
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