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        公司新聞

        鈦合金熱處理中的組織變化和冷卻時的轉變

        發布時間:2021-07-10 10:23:50

        為了改善鈦合金的性能,除了通過必要的合金化外,一般還要采用適當的熱處理。

            鈦合金在加熱時除有冷加工組織的回復及再結晶過程外,還有化合物的溶液和a→β的多型性轉變。

            測定再結晶主要采用金相觀察和X射線衍射相結合的方法。當再結晶發生時,形變后的纖維組織上出現細小的等軸晶粒,同時x射線背反射勞厄圖相上的衍射環開始變為不連接的斑點。對于可熱處理β合金,還可以用不完全時效(500℃/4~8小時,空冷)的方法顯示再結晶組織,經不完全時效后的未再結晶晶粒在腐蝕后呈暗色。

            應該指出,在鈦合金中,再結晶過程往往還伴隨著一些其它組織變化。例如,在β穩定元素含量較小的近a合金和a+β合金中,伴隨著有a相的溶解及β成分的改變;在可熱處理β合金中再結晶過程往往與重結晶過程同時進行,或對隨后的時效造成孕育效果。此外,不同類型合金在室溫的顯微組織不同,參與變形的合金相不同,再結晶的進程和特點也不一樣。a合金的再結晶主要在a相中進行。除工業純鈦外,a合金冷變形能力小,因此晶粒細化效困難,在β型合金中再結晶主要在β相中進行。β合金冷變形能力很大,晶粒破碎程度大,通過再結晶可以改變原始組織。但是由于β合金晶粒長大傾向大,因此晶粒細化依然較困難。至于a+β合金,則要看參與變形的主要相,依具體情況來分析,如TC4合金的再結晶主要是a相的再結晶。

            當鈦合金加熱到β相時,會發生a→β的多型性轉變。有時這一過程也稱為重結晶。高純鈦的a→β的轉變溫度為875+-5℃。但是直到β相完全形成之前,很難用金相法觀察這一過程。對相β出現在低溫的原因還不清楚。但實驗指出,a與β相互轉變,無論是加熱還是冷卻,a相和β相始終保持一定的布喇格位向關系。對鈦合金中加熱時的多型性轉變迄今研究的很少。

            1、在快速冷卻中的轉變

            鈦合金在由β相區快速冷卻時發生的轉變及轉變產物隨著β穩定元素含量的變化有所不同。

            2、鈦合金在緩慢冷卻時的轉變

            鈦合金從β相區緩慢冷卻到a+β相區時,要發生β→a的多型性轉變。在高純鈦中已經證實,此時a相的形核是馬氏體型的,長大則靠熱激活過程。形核時,試樣表面也有通常馬氏體相變時的浮凸,而且也同樣與母相保持嚴格的布喇格位向關系。

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