合金元素对ti-nb基合金阻尼性能的影响

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3、%)合金为基体，系统研究了合金元素Mo、Al、B，原位强化元素B、C、B4C，稀土元素La等对合金相稳定性、阻尼性能、动态力学性能、Snoek驰豫过程热力学参数的影响规律，为高阻尼合金的设计提供实验基础与理论依据。通过对Ti-Nb-X-O(X=Mo、Al、B)合金的Snoek弛豫过程进行理论计算，可以得出偶极子形状因子δλ、d轨道能级Md、晶格参数a等之间的内在关系。计算表明，偶极子形状因子δλ随着Md的增加线性增加，也随着晶格参数改变量Δa的增加而增加，而δλ的变化就直接体现了Snoek阻尼峰峰值的变化。因此，δλ、Md和晶格参数a是Snoek弛

4、豫过程的关键参数，在选择高阻尼合金的合金化元素时，应该保证造成较大晶格畸变的同时使Md也尽可能的提高。Ti-Nb-X-O(X=Mo、Al、B)合金都是以单一的β相组织为基体，Mo元素的加入消除合金成分偏析，使合金成分更加均匀，Al元素的加入使合金中产生Al2O3杂质相，加B元素的合金晶粒组织得到明显细化。添加Mo、B元素的合金具有较好的力学性能，同时添加B元素的合金阻尼性能也很优异。B元素的添加使Ti-Nb-B-O合金综合性能良好，但是B在合金中的存在状态尚不清楚。Ti-Nb-B合金阻尼行为表明B元素可以作为小半径间隙原子参与Snoek弛豫过程，并

5、且当B元素含量较高时合金出现多峰现象。为改善钛合金的成型性能，采用粉末冶金方法制备了Ti-Nb-O合金。合金的性能良好，阻尼值较熔炼法制备合金有所提高，采用粉末冶金方法制备钛合金是可行的。关键词：Ti-25.0Nb-1.5O(at.%)合金，合金元素，Snoek弛豫效应，高阻尼钛合金ABSTRACTThethermal-activateddiffusionandthereditributionoftheinterstitialatomsinbody-centeredcubicmetalsarecausedbytheappliedstress,and

6、alwaysoccurbetweendifferentinterstitialsites.TheeffectofenergylossaccompaniedbytheaboveprocessisknownasSnoekrelaxation.Snoek-typehighdampingTi-alloys,whosedampingcapacitiesoriginatefromtherelaxationprocessofoxygenatomsatoctahedralintersticesitesofthematrix(β-typeTi-Nb),arebase

7、donthepointdefectrelaxationeffect,resultinginanexcellentdampingandmechanicalpropertiesinthetemperaturerangeof400-600K.InordertoprovideexperimentalandtheoreticalevidencesforthedesignofhighdampingTi-alloys,wesystematicallyinvestigatedtheeffectsofalloyingelementsMo,Al,andB,in-sit

8、ureinforcementelementBandC,andrare-earthelementLaonthephasest