亚稳β 钛合金的变形机制的研究进展

徐 迪，杨 义，吴松全，黄爱军

（上海理工大学 材料科学与工程学院，上海 200093）

亚稳β 钛合金具有高强度、低弹性模量和优异的生物相容性，因此被广泛应用于航空航天工业和生物医疗器械等多个领域[1-6]，吸引了世界范围内众多研究人员的注意。

亚稳β 钛合金的变形机制与β 钛合金的有所不同。β 钛合金自β 相区淬火到室温的相组成为稳定的β 相，其在室温变形时只发生位错滑移，不会产生应力诱发相变，只有在加热或者低温变形时才会发生相变。而亚稳β 钛合金自β 相区淬火到室温的相组成为不稳定的β 相，对其进行室温变形时，除发生位错滑移外，还可能发生应力诱发α"马氏体相变（SIMα"）、应力诱发ω 相变（SIω），以及{112}＜111＞孪生、{332}＜113＞孪生等[7-9]。这些变形机制通常受到β 相稳定性、变形温度、变形速率和变形量等因素的影响，导致亚稳β 钛合金的变形机制十分复杂。

本文介绍了亚稳β 钛合金的多种变形机制，以及影响变形机制的因素，并提出了该领域可能的研究方向。

1 亚稳β 钛合金常见的变形机制

1.1 滑移

滑移在金属的塑性变形过程中是一种主要的变形方式。体心立方结构是一种非密排结构，因此体心立方金属的滑移面不太稳定，通常在低温时为{112}，在中温时为{110}，在高温时为{123}，不过它的滑移方向很稳定，总是＜111＞。滑移变形在亚稳β 型钛合金中是一个普遍现象，无论相稳定性系数的大小，在变形时或多或少都有1/2＜111＞位错滑移的参与。

亚稳β 钛合金体系在变形中存在多种变形机制，其中位错滑移会在塑性变形阶段与其他的变形产物产生相互作用。……