添加Nd对注射成形钛合金中氧的分布及力学性能的影响
来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2014年第3期
论文作者：周蕊 何浩 李益民
文章页码：401 - 407
关键词：注射成形;钛合金;Nd元素;显微组织;力学性能;
摘 要：采用粉末注射成形工艺制备含钕的钛合金TixNd（x为Nd的质量分数,%）,采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针以及硬度和力学性能测试等分析手段,研究钕对注射成形钛合金中氧的分布及力学性能的影响,并分析钕的最佳添加量。结果表明:随钕含量增加,合金的密度和伸长率先增加后降低,其中Ti15Nd的性能最优异,其相对密度为98.2%,强度和伸长率分别达到634 MPa和6.5%,比纯钛分别提高248 MPa和6.5%。纯钛的断裂面呈现解理断裂特征,而Ti15Nd为延性断裂。添加钕能提高钛合金的致密度,并且钕能吸收周围钛基体中的氧原子形成氧化钕,调节TixNd合金中氧的分布,从而有效提高合金的强度和韧性。计算证明氧化钛的分解和氧化钕的形成在热力学上是可行的。建立Ti-Nd扩散模型,考虑钕的蒸发和氧化等因素,计算得出钕的最佳添加量（质量分数）约为4.3%。
周蕊，何浩，李益民
中南大学粉末冶金国家重点实验室
摘 要：采用粉末注射成形工艺制备含钕的钛合金TixNd（x为Nd的质量分数,%）,采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针以及硬度和力学性能测试等分析手段,研究钕对注射成形钛合金中氧的分布及力学性能的影响,并分析钕的最佳添加量。结果表明:随钕含量增加,合金的密度和伸长率先增加后降低,其中Ti15Nd的性能最优异,其相对密度为98.2%,强度和伸长率分别达到634 MPa和6.5%,比纯钛分别提高248 MPa和6.5%。纯钛的断裂面呈现解理断裂特征,而Ti15Nd为延性断裂。添加钕能提高钛合金的致密度,并且钕能吸收周围钛基体中的氧原子形成氧化钕,调节TixNd合金中氧的分布,从而有效提高合金的强度和韧性。计算证明氧化钛的分解和氧化钕的形成在热力学上是可行的。建立Ti-Nd扩散模型,考虑钕的蒸发和氧化等因素,计算得出钕的最佳添加量（质量分数）约为4.3%。
关键词：注射成形;钛合金;Nd元素;显微组织;力学性能;
