本文以Ti–22Al–25Nb（at.%）合金为对象，通过微量B合金化改善有序BCC合金的室温塑性。实验发现，仅添加50 ppmw B，断裂延伸率便由10.5%提高至20.1%，抗拉强度由1044 MPa升至1134 MPa，而晶粒尺寸基本不变。APT表明，B与O在晶界存在竞争偏聚，添加B后晶界O含量由约1.6 at.%降至0.35 at.%，降幅约78%。第一性原理计算进一步表明，B取代O后改善了晶界结合状态，降低位错钉扎作用，使位错更容易跨晶界传递。此外，B还改变了合金的局部化学有序结构：晶界附近由有序B2转变为无序A2型结构，形成有利于协调变形的柔性界面层；晶内化学中程有序（CMRO）尺寸则由约2.95 nm降至0.67 nm，转变为短程有序（CSRO），降低反相畴界形成的能量代价，促进交滑移并减轻平面滑移局域化。不过，B含量超过200 ppmw后塑性逐渐下降，500 ppmw以上因硼化物析出出现明显脆化。

基础信息

成分体系：

Ti–22Al–25Nb（at.%）三元合金组织特点：合金铸态主要为具有局部B2化学有序特征的BCC枝晶组织。未添加B时，平均晶粒尺寸约228 μm，晶内存在约2.95 nm的化学中程有序区域。添加50 ppmw B后，晶粒尺寸约215 μm，未观察到新析出相，但晶界附近形成化学无序A2型结构，晶内有序区域缩小至约0.67 nm。B优先在晶界富集并降低氧偏聚，使位错跨晶界传递更加容易。当B含量过高时，晶间形成(Ti,Nb)B硼化物，导致脆性增加。合金工艺：采用纯度不低于99.99 wt.%的Ti、Al、Nb原料，在高纯氩气保护下电弧熔炼，并加入不同含量的B。合金锭翻转重熔至少6次，随后浇铸至水冷铜模，制备10×10×60 mm试样，铸后不再进行热处理或塑性加工。室温拉伸应变率为2×10⁻⁴ s⁻¹，每组成分至少测试3次。结合SEM、EBSD、TEM、3D-APT及原位光学拉伸分析组织和晶界行为，并通过第一性原理计算、团簇展开及蒙特卡洛模拟研究晶界结合和化学有序结构。