鈦合金相組織

  鈦合金的組織中有兩個基本的相組成物，即以α鈦為基的α固溶體和以β鈦為基的件固溶體。它們可以分別作為該合金的基體。如α合金、近α合金和許多α+β合金的基體為α固溶體，β合金的基體為β相。α相及β相本身的性能以及在合金中的形態(tài)、大小、分布和所占的比例決定著合金的性能。

鈦合金棒、鈦棒的塑性是決定其變形能力的重要指標(biāo)，而塑性又受到滑移系統(tǒng)多少的影響。因晶格類型不同，α、β兩相的滑移系統(tǒng)各異。β相的滑移系統(tǒng)較多，更容易承受壓力加工變形。例如在β相區(qū)進(jìn)行鍛造等。

  α、β兩種固溶體本身的硬度、強(qiáng)度與其成分有關(guān)。在兩相共存的組織中，α穩(wěn)定元素總是優(yōu)先分布在α相中，而β穩(wěn)定元素主要溶人β相內(nèi)。兩相的性能決定于溶人元素的種類和數(shù)量。由于日相的晶格致密度比α相小，原子在β相中的擴(kuò)散系數(shù)比α相大，所以其耐熱性、熱穩(wěn)定性和抗蠕變性能均沒有α相好。因此，高溫鈦合金均為。合金或近。合金二但是以β相為基的合金，由于其鈦合金、鈦棒合金程度可以提高，還可以進(jìn)行固溶時效強(qiáng)化，能獲得比以。相為基的合金更高的強(qiáng)度，是高強(qiáng)鐵合金的基礎(chǔ)。

  溶人α相的合金元素鋁、錫、鋯等超過一定量后，會形成有序的共格相Ti 3 AI等，會使合金變脆。因此在鈦合金棒、鈦棒合金中加入這些元素時，其鋁當(dāng)量不應(yīng)超過8%~9%。

鈦合金組織類型

鈦合金非淬火組織按期形態(tài)特征可分為魏氏體組織、網(wǎng)籃組織、等軸組織和雙態(tài)組織。

1、鈦合金棒鈦棒魏氏體組織

在β相區(qū)進(jìn)行加工(一般變形程度小于50%)或者在β相區(qū)退火可得到魏氏體組織。魏氏體組織的特征是具有粗大等軸的原始β晶粒。在原β晶界上有完整的α網(wǎng)，在原β晶界內(nèi)有長條形α,在α條內(nèi)為β，最后整個β晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)殚L條α+β。按α條的形態(tài)和分布，魏氏體組織可分為平直并列、編織狀和混合組織。

2、鈦合金棒鈦棒網(wǎng)籃組織

  鈦合金在（α+β）/β相變點附近變形或在β相區(qū)開始變形，但在α+β兩相區(qū)終止變形，變形量為50%~80%，使原始β晶粒及晶界粒及晶界α破碎，冷卻后α叢的尺寸減小，α條變短,且各叢排列，有如編織網(wǎng)籃的形狀，稱為網(wǎng)籃組織。

網(wǎng)籃組織的塑性及疲勞性能高于魏氏體組織，但斷裂韌性低于魏氏體組織。在實際應(yīng)用中，高溫長期受力部件往往采用網(wǎng)籃組織代替魏氏體組織。因為網(wǎng)籃組織的塑性、蠕變抗力及高溫持久等綜合性能較好。

3、鈦合金棒鈦棒等軸組織

  鈦合金在α+β相區(qū)熱加工時，由于溫度較高，在變形過程中α相和β相相繼發(fā)生了再結(jié)晶，獲得了完全等軸的α+β。若變形溫度低，再結(jié)晶不發(fā)生或部分發(fā)生，隨后進(jìn)行再結(jié)晶退火，也可得到等軸組織。等軸程度的大小與變形程度、加熱溫度和保溫時間有關(guān)總的趨勢是隨此三者的增加，等軸化程度增加。

4、鈦合金棒鈦棒雙態(tài)組織

兩相鈦合金在兩相區(qū)上部溫度變形，或者在兩相區(qū)變形后，再加熱到兩相區(qū)上部溫度而后冷卻，可得到雙態(tài)組織。雙態(tài)組織是指組織中α有兩種形態(tài)，即一種是等軸狀的初生α，另一種是β轉(zhuǎn)變組織中的片狀α;與初生α相對應(yīng)，此片狀α也稱為次生片狀α。

  雙態(tài)組織和等軸組織的性能特征大致相同，僅隨所含初生α數(shù)量不同而有一定差異。這兩種組織的性能特點與魏氏體組織相反，具有較高的疲勞強(qiáng)度和塑性。