热处理对超细晶Ti-Fe-B合金组织和性能的影响文献综述

 2021-11-02 08:11

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1.1钛合金简介钛及钛合金因具有密度小、比强度高、耐腐蚀性好、无磁性以及耐高温等良好的综合性能，被广泛应用于各种工业领域以及军事民用领域[1-3]。

然而，相比于传统的金属材料，因其成本居高不下，也在很大程度上限制了其更广泛的使用。

因此，钛及其合金的使用率仍然是有限的。

商业钛合金的总成本中真空熔炼的成本和相关加工成本占60%比重，而原材料成本占据剩下的40%。

因此，从合金中添加元素考虑，使用廉价的合金强化元素(Fe，Cr，Mn等)代替昂贵的合金元素(V，Zr，Nb，Mo等)是一种降低成本的有效方法[4]。

例如，由美国研制的使用Fe作为强化元素[5]的钛合金Timetal 62S (Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si)和TimetalLCB(Ti-4.5Al-6.8Mo-1.5Fe)。

日本也研制出了一系列低成本钛合金，如TIX(Ti-Fe-O-N)、SP700(Ti-4.5Al-3V-2Mo -2Fe)、TFCA(Ti-4.3Fe-7.1Cr- 3.0Al)以及TFC(Ti-4.3Fe- 7.1Cr)[6,7]。

Fe作为单独的合金元素添加到Ti中的研究比较少见，一般都是在二元或者多元钛合金的基础上添加Fe。

Esteban[8]等人对Ti-Fe二元合金粉末冶金进行研究发现，使用羰基铁粉进行粉末冶金实验，Fe质量分数为7%时，强度可以达到1000MPa；Ho等[9]研究了Ti-5Cr合金加入不同含量的Fe对材料的机械性能和变形行为的影响，研究结果表明Fe含量为3%和5%时的抗弯曲强度分别比纯Ti高出2.5和2.2倍。

1.2 ECAP技术原理及其应用1.2.1 ECAP技术的原理及应用前景剧烈塑性变形（Severe plastic deformation，简称SPD）工艺可细化材料晶粒，改善材料性能。

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