钛合金的杨氏模数一般为80~110GPa,是钢的一半。如果通过合金设计可大大提高/降低钛合金的杨氏模数,合金用途将进一步扩大。近年来,日本科学家开发出杨氏模数约为50GPa的四元β钛合金,如Ti-Nb-Ta-Zr、Ti-Nb-Ta-Mo、Ti-Nb-Ta-Sn。
TomomichiOzaki等人在室温、β相稳定的条件下研究了从β相区淬火的Ti-V和Ti-Nb二元β钛合金和加Sn的三元β钛合金的杨氏模数与成分的关系。研究结果表明:(1)二元合金中,当合金含量较低,变温ω相变几乎完全受到抑制时,杨氏模数最低。(2)淬火后时效处理,形成等温ω相,杨氏模数提高。(3)Ti-V和Ti-Nb二元合金中加入Sn,由于抑制或延迟了ω相变,杨氏模数降低。(4)通过控制Ti-Nb–Sn的成分,可获得较低的杨氏模数40GPa。(5)实验值与理论预测值相一致。可用理论方法开发低杨氏模数的β钛合金。
(来源:特钢动态)