Mn对铸态Ti-Nb-Mn三元合金显微组织及力学性能的影响

采用冷坩埚感应悬浮熔炼方法制备了Ti-16Nb-xMn(x=1,3,5;原子分数,%)合金,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DSC)、透射电镜(TEM)及力学性能测试等方法研究了Mn含量对Ti-16Nb-xMn合金显微组织、相变温度和力学性能的影响。结果表明,Ti-16Nb-5Mn合金具有最高的屈服强度(610 MPa)、抗拉强度(670 MPa)和最好的塑性(27%)。透射电镜分析结果表明,增加Mn含量使合金从正交α″相和体心立方β相两相并存结构转变为β单相结构。合金力学性能的改善一方面由于Mn原子固溶到合金中,提高了合金的屈服强度;另一方面由于Mn作为β稳定元素,提高了合金的β稳定性,抑制α″马氏体的形成,从而提高了合金的塑性。