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AlV系二元相图的计算、评估及其活度

2017-09-18史忠兵马凤仓王飞刘平刘新宽李伟

有色金属材料与工程 2017年4期

史忠兵+马凤仓+王飞+刘平+刘新宽+李伟

摘要: 利用最新版本的Pandat热力学计算软件,采用最新的Ti合金数据库和合理的热力学模型,计算出了AlV系二元相图.研究发现:从相率和相图的特殊点对其进行了详细的热力学评估,最大误差为1.14%,说明计算相图与试验相图吻合较好;在AlV二元相图的基础上,提取了Al和V在不同物质的成分和温度下的活度;拟合了恒温下其活度的计算公式,其线性相关度R趋近于1;作出了V的活度成分温度关系曲线,有效地解决了“试验测活度难”的问题.

关键词: AlV系; 热力学模型; 相图; 评估; 活度

中图分类号: TG 111.5 文献标志码: A

Al和V是钛合金中常常添加的合金元素[1],尤其是Al元素,据统计80%以上的钛合金中都含有Al.Al元素可以扩大α相区,是α相稳定元素.α相中Al的质量分数为5%~7%.当Al当量含量较低时,主要沉淀出α2Ti3Al有序相;当Al当量含量较高时,有γTiAl及其他TiAl化合物形成.在正常使用的含Al钛合金中以Ti3Al沉淀强化为主.而V元素可以扩大β相区,是β相稳定元素.然而吴欢等[2]研究表明Al对α相的强化作用却比V低得多.磁性和有色合金中除了钢铁合金外,90%以上都含有V元素.当V在钛合金中的质量分数在4%左右时,其合金易于成形,并且延展性也很好;当V在钛合金中的质量分数在1%左右时,其合金可以得到强化[2-3].因此,根据对材料性能的需求,我们可以通过控制Al和V元素在钛合金中的质量分数,获得所需的α钛合金、β钛合金或(α+β)钛合金等.

把中间合金[4-6]添加到钛合金中,不仅可以有效地控制所……

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