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研究结果表明，含氧钛合金高强度来源于氧元素产生的强间隙固溶强化和氧与位错的交互作用，高弹性是由于氧元素抑制了宏观应力诱发马氏体相变，形成纳米畴（nanodomain）、富氧团簇或拉伸非线弹性（nonlinear elasticity）等。对于 β 稳定性较低的钛合金，变形过程中容易出现应力诱发马氏体相变，导致极低的屈服强度。由于氧对 β 相有稳定作用，其添加会有效地提高合金的屈服强度，从而获得高强度和高弹性的同时匹配。但是由于氧原子难以直接被观察到，关于氧在不同钛合金中发挥的作用仍有待深入研究。

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