一种新型多元素β钛合金，具有高屈服强度，表现出转变和孪生诱发的塑性效应

Beta钛合金由于其在航空航天，汽车和医疗行业的广泛应用而成为Ti合金的重要类别。在这些合金的变形过程中可能会发生位错滑移，机械孪晶和应力诱发马氏体（SIM）形成等几种形变机制，形成各种宽广的机械性能。

在本研究中，使用d电子方法设计了一种新的多元素β钛合金，该方法具有增强的固溶强化（高屈服强度）并同时表现出形变诱导奥氏体向马氏体转变效应和孪生诱发塑性钢效应，导致强度/延性组合增强。早期的研究表明，Md=Room Temperature（RT）曲 线可以在Bo−Md图上画出，表明合金的位置可以同时显示形变诱导奥氏体向马氏体转变效应和孪生诱发塑性钢效应（文中Fig.1）。

Md是最低温度，在该温度以上β是稳定的并且不会通过变形转变成马氏体。因此，Md=RT曲线周围的区域应该是形变诱导奥氏体向马氏体转变效应和孪生诱发塑性钢效应合金的理想位置。就此而言，从商业Ti−5553合金即Ti−5Al−5Mo−5V−3Cr（所有含量均以wt%计）的组成开始，合金化载体VA1，VMo，VV和VCr的线性组合为以这样的方式进行选择，即最终组成位于稳定图上靠近Md=RT曲线的位置（Fig.1a）。最后，选择具有电子参数Md=2.356和Bo=2.778的合金Ti−3Al−5Mo−7V−3Cr（编码为Ti−3573）作为适合显示形变诱导奥氏体向马氏体转变效应和孪生诱发塑性钢效应的组合物。测定拉伸性能并检测合金变形样品的微观结构演变，以验证通过d电子方法进行的预测，材料性能见文中Fig 2。

Fig.1.The designed Ti-3573 alloy.(a)The d-electron alloy design map showing the position of Ti-3573,along with Ti-5553 and Ti-12Mo,(b)EBSD inverse pole figure map of the alloy annealed at 900°C for 5 min after 70%cold rolling and(c)SAED pattern along[110]β zone axis corresponding to(b).

Fig.2.(a)True stress-true strain curves of the Ti-3573 and Ti-5553 alloys and(b)the corresponding strain hardening rates