钛及钛合金具有高比强度、低弹性模量、强耐腐蚀性、低膨胀系数、低热导率以及环境友好等优势，经常被用于航空航天、生物医疗以及海洋船舶等领域。TC4钛合金凭借其良好的综合力学性能，目前仍是世界范围内使用最为广泛的钛合金材料（约占钛材消费量的50%）。但TC4合金也拥有诸多缺点，合金的抗拉强度相对较低，难以胜任高强度构件的要求；同时合金高温塑性变形加工时所受流变抗力较大，热加工性能较差。通过向TC4钛合金中添加少量的稀土元素Er，在保证合金优良塑韧性的前提下，提高合金的强度以满足构件对强度的要求，改善了合金的热加工性。β退火一般是先在合金β转变温度以上10~50℃保温一段时间，以完成α相向β相的完全转变；然后在较低温度下再保温一段时间以获得稳定态组织，最终得到断裂韧性、强度和塑韧性匹配良好的构件。本课题主要研究0.36wt.% Er添加以及热处理对TC4组织及力学性能的影响。

本次论文的内容为：

（1） 查阅中外文资料15篇以上，了解TC4合金的组织形貌特征以及β退火对合金典型组织的影响规律，撰写开题报告。

（2） 翻译相关外文文献资料1篇。

（3） 制定研究方案1份，并进行讨论。

（4） 学习金相试样的制备和观察，对合金组织相成分进行分析，测量试样表面硬度，能够完成实验结果分析工作。

（5） 整理分析结果并撰写毕业论文1份，参加论文答辩。

要求：学生应对选题的目的、意义、本课题国内外的研究现状进行综述，提出立论的基本依据，通过分析提出自己的方案，并进行相关实验以及实验结果分析。论文字数不少于1.2万。

[1]吴欢,赵永庆,葛鹏,等β稳定元素对钛合金α相强化行为的影响[J]. 稀有金属材料与工程,2012,5:014.

[2]汪建林,张翠芬,丁梅英,等.共析元素 Fe 在亚稳定β钛合金中的行为[J]. 上海有色金属, 1991, 3:000.

[3]曲恒磊,周廉,赵永庆,等.通过成分调整提高中强钛合金的力学性能[J]. 钛工业进展, 2006, 23(5): 36-39.

[4]何林斌 ,Ti-Si-TM(TM=Cr，Fe)体系的合金化研究及Ti-Sn-Y相图测定[J].

[5]樊亚军,曹继敏, 杨华斌等. Fe含量对 Ti-6Al-4V 钛合金力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2013, 38(3): 21-23.

[6]罗皓,陈志强. 硼改性钛合金研究进展[J]. 材料开发与应用, 2010, 25(4): 77-81.

[7]包淑娟. 添加微量 B 元素对铸造 TC4 钛合金显微组织和力学性能的影响[J]. 钛工业进展, 2012, 29(4): 20-22.

[8]戚运莲, 曾立英,侯智敏,等. 硼对TC4/B 钛合金铸造组织与性能的影响[J]. 钛工业进展, 2013, 29(6): 15-18.

[9]程晓英, 王世洪.高温钛合金中微量元素的作用机理[J]. 上海钢研, 1994 (1): 28-35.

[10]吴欢, 赵永庆,葛鹏,等.β稳定元素对钛合金α相强化行为的影响[J]. 稀有金属材料与工程, 2012, 5: 014.

[11]廉才浩,杨胜, 周慧等. 合金元素 Nb, Ta, Fe, Zr 对钛合金组织和性能的影响[J]. 热加工工艺, 2013, 42(14): 40-42.

[12]Esteban P G, Ruiz-Navas E M, Gordo E. Influence of Fe content and particle size the on the processing and mechanical properties of low-cost Ti#8211;xFe alloys[J]. Materials Science and Engineering: A, 2010, 527(21): 5664-5669.

[13]Tamirisakandala S, Bhat R B, Tiley J S, et al. Grain refinement of cast titanium alloys via trace boron addition[J]. Scripta Materialia, 2005, 53(12): 1421-1426.

[14]Wang Y, Zhang Z Q, Wang H Y, et al. Effect of Fe content in Fe#8211;Ti#8211;B system on fabricating TiB2 particulate locally reinforced steel matrix composites[J]. Materials Science and Engineering: A, 2006, 422(1): 339-345.

[15]Suryanarayana C, Inoue A, Masumoto T. An Electron Microscopic Study on the Crystallization of Amorphous Ti-(Fe, Co or Ni)-B Alloys[J]. 1980.

[16]Bram M, Aubertin F, Venskutonis A, et al. Kinetics of the phase transformation and wear resistance of in-situ processed titanium matrix composites based on Ti#8211;Fe#8211;B[J]. Materials Science and Engineering: A, 1999, 264(1): 74-80.

[17]Xibao W, Yong L, Songlan Y. Formation of TiB2 whiskers in laser clad Fe#8211;Ti#8211;B coatings[J]. Surface and Coatings Technology, 2001, 137(2): 209-216.

起讫日期

设计（论文）各阶段工作内容

备 注

2016.12.20~2017.1.16

查阅中外文资料，翻译外文资料

参加讨论

2017.2.22~2017.3.6

撰写开题报告

参加开题答辩

2017.3.7~2017.3.16

制定研究方案，熟悉仪器

参加讨论

2017.3.17~2017.4.28

前期的实验研究，结果分析

参加讨论

2017.4.29~2017.5.5

撰写中期报告

参加中期检查答辩

2017.5.6~2017.5.19

后期的实验研究，结果分析，补充计算

参加讨论

2017.5.20~2017.6.13

整理数据，撰写论文，准备答辩

参加毕业论文答辩