Nb含量对Zr_(50)Ti_(50)合金显微组织及力学性能影响

采用电弧熔炼炉制备了(ZrTi)_(100-x)Nb_x(x=0, 2, 4, 6, 10 at%)合金,通过光学显微镜(OM),X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等研究了合金的显微结构。结果表明:当Nb含量从0%增加到6%时,铸态合金的物相结构均为α′相;Nb含量为10%时,合金的物相结构由α′相转变为β相。铸态Zr_(50)Ti_(50)合金的组织由针状的α′相及原始β晶界组成,α′的长度及原始β晶粒尺寸最小。当Nb元素含量从2%增加到6%时,合金的原始β晶粒由等轴状变为板条状,且(ZrTi)_(96)Nb_4合金的原始β晶粒尺寸及α′的长度最大;继续增加Nb含量到10%时,合金组织为等轴的β晶粒。铸态Zr_(50)Ti_(50)合金的屈服强度和抗压强度最大,随着Nb含量的增加,合金的强度先降低后增加,在Nb含量为4%时,合金的强度最低。断口形貌表明Nb元素的加入使合金的断裂方式由脆性断裂向韧性断裂转变。