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本论文以Ti-6Al-3Sn-3.6Zr-0.5Mo-0.45Si为主要的合金成分,向其成分中添加了0wt.%、1.5wt.%、3.0wt.%、4.5wt.%、6.0wt.%的Ta元素和0wt.%、0.5wt.%、1.0wt.%、1.5wt.%的Nb元素。分析了Ta元素和Nb元素以及热处理的工艺参数(温度:950℃、1020℃、1050℃;时间:30min、45min、60min)对合金组织、元素分布情况以及力学性能的影响。Ta元素和Nb元素加入后,XRD和能谱的分析表明,合金中含有α相和β相,并没有产生新相,Ta元素和Nb元素固溶在合金基体内,起到了固溶增强的作用。随着Ta元素和Nb元素含量的增加,铸态合金组织中的β相含量增加,α片层变厚;当复合添加Ta元素的质量分数为3.0wt.%,Nb元素的质量分数为1.0wt.%时,合金的组织为网篮组织,室温压缩性能出现峰值,抗压强度为1772.93MPa,屈服强度为1068.34MPa,压缩率为36.38%;比未加入Ta和Nb两种元素的合金,抗压强度提高了164.40MPa,屈服强度提高了118.12MPa,压缩率提高了6.49%。热处理过程中,合金内出现Mo、Nb、Ta这3个元素在α相和转变β相中偏聚的现象,温度越高、时间越长,3种元素在转变β相中的含量越多;随着Ta元素和Nb元素质量分数的增加,转变β相含量所占比例增大。当Ta元素和Nb元素的复合添加量分别为3.0wt.%和1.0wt.%,热处理温度和时间分别为1020℃和45min时,室温压缩性能出现峰值,抗压强度为1879.51MPa,屈服强度为1127.17MPa,压缩率为38.46%;比相同条件下,未加入Ta和Nb两种元素的合金,抗压强度提高了370.09MPa,屈服强度提高了131.80MPa,压缩率提高了7.23%;对合金的断口形貌分析表明,合金的断口上含有大量韧窝,因此塑性很好,为韧性断裂。