分析了兩相區(α+β)等溫溫度和時間對TC4鈦合金組織和力學性能的影響。結果顯示，在相同等溫時間內，溫度越高，片層α向β組織的轉變越充分，組織越均勻細小，合金的強度和塑性上升。在同一等溫溫度下，隨時間延長，α相不斷溶入β相，而在等溫后期發生了逆轉變。逆轉變使合金的強度下降，斷面收縮率和伸長率上升。
作為一種廣泛應用的鈦合金，TC4有著很多優異的性能。然而由于鈦的同素異晶體比容差小，彈性模量小，導熱性差等原因，在高溫加熱時容易引起熱應力、組織過熱過燒等缺陷，而且很難通過熱處理方法將其消除。這樣，嚴格控制鈦合金成型前的加熱條件就變得十分必要，本文通過控制幾個不同加熱溫度和保溫時間，分析了加熱工藝參數對鍛態鈦合金組織的影響規律及其對力學性能的影響。
1、試驗材料及方法
本試驗所用的材料為TC4合金鍛態棒料，圖1(a)為鍛后的原始顯微組織，圖1(b)為原始晶粒度，由圖1中可以看出組織為粗大的魏氏組織，原始晶粒十分粗大，平均晶粒直徑在300μm左右。
從鍛態棒料上取樣，將試樣按照表1工藝進行熱處理。微觀組織在OLYMPUSGX3光學金相顯微鏡下進行觀察分析，金相試樣所用的腐蝕劑為HF+HNO3+H2O，體積比為1：3：7。力學性能采用INSTRON8501電液伺服材料試驗機進行測試。
TC4鈦合金鍛后原始組織
圖1 TC4鈦合金鍛后原始組織(a)及晶粒尺寸(b)
表1 TC4鈦合金熱處理工藝
TC4鈦合金熱處理工藝
3、結論
1)鍛態TC4合金在兩相區加熱，隨等溫溫度升高，片層狀的α相逐漸轉變為β相，溫度越高，轉變的組織越均勻細小。
2)950℃等溫時，隨著等溫時間的延長，α相先溶解而后又從β相中析出，發生了逆轉變，形態也由原來的層片狀轉變為長條狀或塊狀，并隨時間的延長逐漸長大。
3)在兩相區一定的等溫時間內，隨等溫溫度升高，合金強度和塑性增加。時間過長，發生逆轉變，合金強度下降，塑性上升。
4)在固溶加熱過程中選擇合適的加熱溫度和時間可以改變組織形態和α相數量。
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