本工作较全面地测定了与多元钛硅合金及其复合材料相关的Ti-Si-稀土、Ti-Si-M、Ti-Sn-M和Ti-Zr-M等合金相图及GdSn4Ti6、Ce5Si3等化合物的晶体结构;研究了稀土、Al、Nb、Cr、Zr等元素对钛硅合金微观组织的作用机理,提出了多元合金体系设计的思路和等轴细晶化途径;在热力学计算和相容性设计的基础上,开发了原位自生稀土氧化物增强钛硅基复合材料新体系,探讨了高体积分数金属间化合物混杂增强钛硅基复合材料的设计及制备科学;研究了钛硅合金的固态相变和热处理等轴晶粒化的机理,提出了热机械加工强韧化的途径,获得2套具有自主知识产权的热处理工艺;在此基础上,较系统地研究了多元钛硅合金及其复合材料在高温氧化、室温和高温摩擦磨损等服役环境中的行为与微观机理,为材料性能的优化提供研究依据。上述结果为开发新型的轻质高强多元钛合金、钛基复合材料以及生物医用亚稳β钛合金提供了重要的科学依据,进一步丰富和完善了钛合金相图热力学数据库及稀土化合物晶体数据库。本项目至结题时共发表标注资助论文28篇,其中在国际SCI源期刊发表27篇,申请并已公开国家发明专利3项。
英文主题词Ti-Si alloys; strengthening and toughening; phase diagram; microstructure; composites