多向应力热处理诱导Ti-44Al-8Nb-0.1B合金中B2相析出的机制研究及其对微观结构演化的影响

本研究通过无应力、单向及多向应力热处理系统研究了Ti-44Al-8Nb-0.1B合金中亚稳α2相的演化行为，首次揭示了剪切应力促进B2相析出的新机制。研究发现：法向应力促进高密度α2/γ相转变，而剪切应力通过位错运动导致Nb元素偏聚，为B2相析出创造条件。该成果为航空航天用钛铝合金（TiAl-based alloys）的微观结构调控提供了重要理论依据。

　　

Highlight
本研究通过创新性的多向应力热处理实验，揭示了高铌钛铝合金（high Nb-TiAl based alloy）中B2相"逆向析出"的有趣现象。就像在微观世界里上演了一场"变形记"，剪切应力如同无形的手，指挥着位错（dislocations）在晶界处集结，最终促成B2相的华丽登场。

Results and discussion
原始组织在1300^°C热处理后呈现不均匀的α₂晶粒（图2a-e）。有趣的是，在800^°C无应力条件下，我们观察到α₂→亚稳γ→α₂的循环转变，就像一场永不停歇的"相变华尔兹"。而空位（vacancies）在这个过程中扮演着重要角色，加速了元素的扩散舞步。

当引入应力热处理后，B2相开始崭露头角：单向4.7%、双向6.3%、三向8.1%的递增趋势，完美诠释了"应力维度效应"。通过深入分析发现，法向应力像个严格的教练，督促合金向高密度的α₂/γ相转变；而剪切应力则像位错的助推器，通过促进位错运动导致Nb元素在晶界处"聚会"，为B2相的析出创造了完美的"社交环境"。

Conclusion

1. 亚稳α₂相在800^°C会与γ相上演"反复变身秀"，空位是这场表演的重要推手。
2. 应力热处理让B2相含量从单向到三向呈现"三级跳"增长（4.7%→6.3%→8.1%）。
3. 法向应力和剪切应力就像微观世界的"阴阳两极"：前者促进致密相形成，后者通过位错运动为B2相创造"温床"。