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Creating Ti–Fe α/β Alloys by Diffusion-Driven Solid-State Processing

delete2026-04-18
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OA
AI
J
Jiaqi Xu
张逊 封面图
张逊 (Xun Zhang)
J
Jack M. Donoghue
A
Albert D. Smith
R
Rahul Unnikrishnan
R
Rhys Thomas
V
Vahid Nekouie
J
Jie Luo
D
Dongchen Hu
M
Michael Preuß
P
Philip J. Withers *
DOI:10.1002/adem.202502959delete
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摘要

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部分合金难以通过铸锭冶金法制备。本研究探索了通过热等静压(HIPing)和均质化粉末混合物制备Ti–Fe合金的潜力。铁是一种有效且经济实惠的β稳定剂,但在凝固过程中会引起偏析问题。利用铁在钛中扩散迅速的特点,将Fe和Ti粉末在800°C下进行共热等静压和均质化处理,以基于细小的先期β晶粒创建α+β微观结构。均质化过程中相组成和元素分布的演变已通过X射线计算机断层扫描(3D)和能量色散光谱(2D)以及电子背散射衍射进行了定量追踪。最终的均质化微观结构由被β韧带分隔的细小α Ti片层组成,先期β晶粒尺寸仅为80 μm,不含TiFe金属间化合物,且未见晶界α相。由于铁在钛中的快速扩散,在均质化热处理过程中观察到Kirkendall孔隙的形成。本研究表明,热等静压加工后进行均质化热处理可作为制备难铸合金的一种新型固态制造路线。
Keyword:
diffusion
microstructure
powder metallurgy
processing
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