通过淬火速率调控ω相实现Ti-10Mo合金变形模式与力学性能的精准定制

本文创新性地采用冷轧变形（0%-40%）结合电弧定向能量沉积（WADED）技术，系统研究了高氮钢（HNS）微观结构演变与力学行为。研究发现30%变形量时几何必须位错密度达峰值6.86×1014/m2，抗拉强度提升32.5%至1266 MPa，揭示了晶粒细化、位错强化与变形诱导相变（DIFT）的协同机制，为航空航天领域高性能构件 hybrid additive-deformation manufacturing（混合增材-变形制造）提供重要理论依据。

　　

Highlight

冷轧高氮钢（HNS）在变形量0%-40%范围内呈现显著晶粒细化（15μm→5.5μm）。几何必须位错（GNDs）密度在30%变形时达到峰值6.86×10¹⁴/m²，40%变形时轻微下降至6.37×10¹⁴/m²。低角度晶界（LAGBs）比例增至>94%，铁素体含量通过变形诱导相变（DIFT）产生波动。

Phase identification

如图3(a)(b)所示，基于焊丝成分和Schaeffler图预测最终凝固组织，按公式计算镍当量（Ni_eq）和铬当量（Cr_eq）。计算得到Cr_eq=23.31、Ni_eq=17.67，对应Schaeffler图A区，理论预测HNS6T焊丝可形成纯奥氏体结构。

Conclusions

本研究揭示冷轧变形（0%-40%）对WADED制备HNS的关键影响：

1. 1.

   晶粒尺寸随变形量增加从15μm细化至5.5μm

2. 2.

   30%变形时GNDs密度达6.86×10¹⁴/m²，呈现最优强度-塑性平衡

3. 3.

   LAGBs比例提升至>94%，铁素体含量通过DIFT机制动态调整