钛硅合金相关相图、显微组织控制与强韧化机理研究

Ti-Si共晶合金由韧性相α-Ti和高力学性能的Ti5Si3强化相所组成，具有优异的铸造合金特性和高的力学性能，被认为是具有重大的应用前景的新型结构材料而备受瞩目。然而，该合金的室温脆性已成为其研究和应用的瓶颈，研究它的强韧化机理成为材料开发的关键问题。本课题采用关键实验和CALPHAD技术相结合的方法，系统地研究与高性能铸造钛硅合金相关的Ti-Si-M(M=La, Ce, Nb, Sn)三元系相图、及Ti-Si-RE(RE=La, Ce)- M(M=Al, Nb, Sn)四元系的部分富钛区相图和化合物晶体结构；从各相的竞争性形成及动力学的角度，通过多种手段来探讨合金元素对多组元钛硅合金凝固和热处理过程中共晶组织（尤其是硅化物）析出方式和显微组织演变的影响机理，获得一条控制材料显微组织的有效途径；并通过力学性能测试与性能预测结果的比较，来建立多组元钛硅合金体系设计和强韧化工艺的理论框架。