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鈦合金的魏氏組織特征為原始粗大的β晶粒的晶界上分布著連續的α網，在β晶粒內分布著片狀的α束域，片狀α之間為層片狀β相。由于魏氏組織中α相和β相之間保持嚴格的晶體學位向關系，從而使其組織具有頑強的“遺傳性”，通過常規熱處理和非淬火條件下的循環熱處理很難改善其組織結構。但采用淬火條件下的循環熱處理可以有效改善魏氏組織的形貌，在這一過程中，循環溫度的選取至關重要，循環溫度分循環上限溫度和循環下限溫度。循環上限溫度的選取以α相達到最大化溶解為原則，通常選在（α＋β）/β相變點以下20℃附近。循環下限溫度的選取以α相達到最大化的析出為原則，由于隨著溫度的升高，α相含量減少，因此下限溫度越高，α相不可能最大化析出；下限溫度過低，α相擴散動力不足，也不可能達到最大化析出。因此，研究循環熱處理過程中的組織演變規律，明確循環上下限溫度，獲得良好的循環熱處理效果，顯得非常重要。研究人員針對TC4鈦合金，研究淬火條件下兩相區不同溫度范圍內的循環熱處理對其魏氏組織演變規律和組織性能的影響。
試驗材料為Φ280mm的TC4合金盤件。通過金相法測得相變點為(985±5)℃，所取試樣均在盤件的1/2圓周上。為獲得試驗所需的魏氏組織，首先將所取得的試樣在β區退火（1020℃×1h，空冷（AC）），然后將試樣在β區淬火（1020℃×30min，水冷（WC）），之后在α＋β區960℃×10 min?（800、750、700、650℃）×10min，AC，均循環9次后空冷。循環結束后對所有試樣進行雙重退火（940℃×30min，AC＋700℃×4h，AC）。
拉伸試驗在雙重退火后進行，采用GSM6460掃描電鏡對拉伸斷口進行觀察和分析，金相試樣在OLYMPUSPMG3光學顯微鏡下觀察。試驗結果表明：
（1）在兩相區經不同溫度范圍循環后，魏氏組織的形貌均有所改善。隨循環下限溫度的降低，效果愈明顯。經雙重退火后，隨下限溫度的降低，次生針狀α相減少。
（2）通過循環＋雙重退火后的拉伸試驗和斷口形貌分析發現：960℃×10min?750℃×10min＋雙重退火后，韌性最好，強度略有降低。檢測結果Rp0.2、Rm、A、Z分別為845MPa、930MPa、13.5%和29.5%。
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China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment, Industrial Furnace Exhibition
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