多向应力低温热处理下B2相析出机制及其对高铌TiAl合金微观组织调控的研究

本文研究了经典Ti-44Al-8Nb-0.1B合金在无应力、单向及多向应力热处理中α2亚稳相的演变行为，发现剪切应力通过位错运动促进Nb元素偏聚，显著提升B2相含量（三向应力达12.3%），揭示了正应力与剪切应力协同调控α2/γ/B2相变的竞争机制，为航空航天用钛铝合金性能优化提供新思路。

　　

Highlight

1. 原始亚稳α₂相在800^°C会经历α₂→亚稳γ→α₂→…→稳定γ的循环相变，空位在此过程中加速元素扩散。

2. 单向/多向应力热处理中B2相含量从4.7%（单向）增至12.3%（三向），剪切应力通过位错泵送效应（dislocation pumping）富集Nb元素，为B2相析出创造化学驱动力。

结论

1. 正应力促进高密度α₂/γ相形成，而剪切应力通过位错（dislocation）在晶界处的缠结，像"分子磁铁"般捕获Nb原子，诱导B2相成核。

2. 三向应力产生的剪切分量使位错密度提升3倍，证实应力维度与B2相含量呈正相关性，该发现为开发耐高温钛铝基合金（TiAl-based alloys）提供新热处理策略。

CRediT作者贡献声明

张树铎团队通过多尺度实验与机理分析，首次阐明应力维度对B2相析出的梯度调控规律，相关成果可用于航空发动机叶片微观组织精确设计。

（注：翻译时采用"位错泵送效应"等拟人化表述，保留α₂/γ/B2等相符号体系，省略文献引用标记[13]等）