包覆叠轧TA7钛合金薄板组织性能研究

《高强β钛合金板材组织演变和变体析出研究》篇一高强β钛合金板材组织演变与变体析出研究一、引言随着现代工业的快速发展，高强β钛合金因其优异的力学性能和广泛的用途，受到了广泛关注。

在各种工程应用中，β钛合金因其强度高、韧性好、抗腐蚀性强等优点被大量使用。

其内部的组织演变和变体析出，直接决定了其机械性能的优劣。

因此，研究高强β钛合金板材的组织演变与变体析出具有重要的科学和实用价值。

二、高强β钛合金概述高强β钛合金是由β相为主要结构的钛合金，具有优异的机械性能和物理性能。

其优点包括高强度、良好的塑性、出色的耐热性以及优秀的抗腐蚀性等。

然而，其内部的组织结构和相变行为对其性能具有显著影响。

因此，研究其组织演变和变体析出，对于理解其性能变化规律和优化其制造工艺具有重要意义。

三、组织演变研究（一）组织演变的基本原理高强β钛合金的组织演变主要涉及相的转变和晶粒的演化。

在加热或冷却过程中，合金的相会发生变化，同时晶粒的形态和大小也会随之变化。

这些变化都会对合金的机械性能产生影响。

（二）组织演变的实验研究通过X射线衍射、扫描电子显微镜等实验手段，可以观察到高强β钛合金在加热和冷却过程中的相变行为和晶粒演化情况。

此外，还可以通过热模拟实验来模拟实际生产过程中的热处理过程，进一步研究其组织演变规律。

四、变体析出研究（一）变体析出的基本原理高强β钛合金的变体析出主要涉及新相的生成和析出过程。

新相的生成和析出的类型、数量、大小、分布等都会对合金的性能产生影响。

因此，研究新相的析出行为对于理解合金的性能变化规律具有重要意义。

（二）变体析出的实验研究通过透射电子显微镜等实验手段，可以观察到新相的生成和析出过程。

同时，通过分析新相的成分、结构和形态，可以了解其性质和作用。

此外，还可以通过调整合金的成分和热处理工艺来控制新相的析出行为，从而优化合金的性能。

五、结论与展望本研究通过对高强β钛合金板材的组织演变与变体析出进行深入研究，揭示了其内部的相变行为和晶粒演化规律，了解了新相的生成和析出过程及其对合金性能的影响。

前沿技术L eading-edge technology Ti-70钛合金板材在船舶导流罩中的应用研究郝亚鑫（西部钛业有限责任公司，陕西　西安　７１０２０１）摘 要：船舶导流罩是声纳装置的载体和保护装置，对船舶水下探寻性能影响较大。

传统的ЛＴ３－Ｂ钛合金原料制备困难，对导流罩的发展起到了明显的限制作用。

通过对比，Ｔｉ－７０钛合金具有更加优越的性能，因其具有耐海水腐蚀性能好、具有强的透声性能、无磁性、冷成形性、强度高和可焊接性而在船舶导流罩中具有广阔的应用前景。

文章从两个方面论述了Ｔｉ－７０钛合金在船舶导流罩中的应用，为推动该类型钛合金的发展提供参考。

关键词：Ｔｉ－７０钛合金；导流罩；应用研究中图分类号：ＴＧ１４６．２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）０５－０１７９－２The Application of Ti-70 Titanium Alloy Plate in Ship DeflectorHAO Ya-xin（Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｔｉｔａｎｉｕｍ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｘｉ＇ａｎ　７１０２０１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ　ｓｈｉｐ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｃａｒｒｉｅｒ　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｆ　ｓｏｎａｒ　ｄｅｖｉｃｅ，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａ　ｇｒｅａｔ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈｉｐ＇ｓ　ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．　Ｔｈｅ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ｏｆ　ｐｒｅｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　Ｔ３－Ｂ　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｓｕｆｆｇｉｎｇ　ｈａｓ　ｐｌａｙｅｄ　ａ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈｒｏｕｄ．　Ｂｙ　ｃｏｎｔｒａｓｔ，　ｔｉ－７０　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｈａｓ　ａ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，　ｂｅｃａｕｓｅ　ｉｔ　ｈａｓ　ｇｏｏｄ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏ　ｓｅａｗａｔｅｒ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，　ｓｔｒｏｎｇ　ｓｏｕｎｄ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，　ｎｏｎ－ｍａｇｎｅｔｉｃ，　ｃｏｌｄ　ｆｏｒｍｉｎｇ，　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｗｅｌｄａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｈｉｐ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｈａｓ　ａ　ｂｒｏａｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｉ－７０　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｉｎ　ｓｈｉｐ　ｓｈｒｏｕｄ　ｆｒｏｍ　２　ａｓｐｅｃｔｓ，　ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ．　Keywords: Ｔｉ－７０　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ；　Ｓｈｉｐ　ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ；　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ船舶导流罩是舰船声纳装置的载体和保护装置，对船舶水下观察效果和性能稳定性至关重要。

２０２１年４月第２期第４６卷昆明理工大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ａｐｒ．２０２１Ｎｏ ２Ｖｏｌ ４６ｄｏｉ：１０．１６１１２／ｊ．ｃｎｋｉ．５３－１２２３／ｎ．２０２１．０２．０３高强耐蚀钛合金热轧板材的组织与性能肖　寒，丁　平，谭　聪，张宏宇，黄海广（昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明６５００９３）摘要：以两种新型高强耐蚀钛合金为研究对象，将经过三次ＶＡＲ炉熔炼和开坯锻造的锻坯热轧成钛合金板材，比较二者在相同工艺下板材的组织和性能．结果表明：经开坯锻造以及轧制等大塑性变形后，Ｔｉ５５３和Ｔｉ５５２钛合金的片状α相集束发生了断裂、弯曲和重组，组织得到细化，呈无规律状分布．Ｔｉ５５２钛合金的强度、硬度和延伸率均较Ｔｉ５５３钛合金高，Ｔｉ５５２钛合金板材的断裂方式为韧性断裂，Ｔｉ５５３钛合金板材的断裂方式为韧性和准解理混合型断裂．Ｔｉ５５２钛合金的腐蚀电流密度最小，腐蚀电位最大且静态腐蚀速率最低，其耐腐蚀性能较优．关键词：钛合金；热轧；微观组织；力学性能；腐蚀性能中图分类号：ＴＧ１４６．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７－８５５Ｘ（２０２１）０２－００２１－０８收稿日期：２０２０－０６－２３基金项目：云南省重大科技专项计划（２０２００２ＡＢ０８０００１－３，２０１８ＺＥ００２）；国家重点研发计划（２０１６ＹＦＢ０３０１２０２）作者简介：肖寒（１９８１－），男，博士，教授，博士生导师．主要研究方向：钛合金塑性成形．Ｅ－ｍａｉｌ：ｋｍｘｈ＠ｋｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＨｉｇｈ－ＳｔｒｅｎｇｔｈＣｏｒｒｏｓｉｏｎ－ＲｅｓｉｓｔａｎｔＴｉｔａｎｉｕｍＡｌｌｏｙＨｏｔ－ｒｏｌｌｅｄＳｈｅｅｔＸＩＡＯＨａｎ，ＤＩＮＧＰｉｎｇ，ＴＡＮＣｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇｙｕ，ＨＵＡＮＧＨａｉｇｕａｎｇ（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｗｏｎｅｗｔｙｐｅｓｏｆｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｒｒｏｓｉｏｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｒｅｕｓｅｄａｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔｓ．ＴｈｅｆｏｒｇｉｎｇｂｉｌｌｅｔｓａｆｔｅｒｔｈｒｅｅＶＡＲｆｕｒｎａｃｅｍｅｌｔｉｎｇａｎｄｂｌａｎｋｆｏｒｇｉｎｇａｒｅｈｏｔｒｏｌｌｅｄｉｎｔｏｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｈｅｅｔｓ，ａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｔｗｏｓｈｅｅｔｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｆｔｅｒｌａｒｇｅｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｈａｍｍｅｒｃｏｇｇｉｎｇａｎｄｒｏｌｌｉｎｇ，ｔｈｅｓｈｅｅｔ－ｌｉｋｅα－ｐｈａｓｅｂｕｎｄｌｅｓｏｆＴｉ５５３ａｎｄＴｉ５５２ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓａｒｅｆｒａｃｔｕｒｅｄ，ｂｅｎｔ，ａｎｄｒｅｏｒｇａｎｉｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｒｅｆｉｎｅｄａｎｄｉｒ ｒｅｇｕｌａｒｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ．Ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｏｆＴｉ５５２ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙａｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＴｉ５５３ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ．ＴｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｄｅｏｆＴｉ５５２ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｈｅｅｔｉｓｄｕｃｔｉｌｅｆｒａｃｔｕｒｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅＴｉ５５３ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｈｅｅｔｉｓｍｉｘｅｄｄｕｃｔｉｌｅａｎｄｑｕａｓｉ－ｃｌｅａｖａｇｅｆｒａｃｔｕｒｅ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｏｆＴｉ５５２ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｉｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔａｎｄｔｈｅｓｔａｔｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅｉｓｔｈｅｌｏｗｅｓｔ，ｉｔｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｂｅｔｔｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｈｏｔｒｏｌｌｉｎｇ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ０引言能源是人类生存和经济持续发展的物质基础，但随着世界经济的高速发展，能源短缺、生态恶化、环境污染等问题越来越严重，能源供需矛盾现象也愈发突出．海洋资源的开发利用已经成为世界上各个国家的重点战略目标，而海洋工程的顺利开展离不开先进的高性能海洋工程装备，因此海洋装备材料的研究也愈发重要［１－４］．钛及钛合金材料以其较高的比强度、优异的耐腐蚀性、良好的焊接性能等一系列突出优昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６ 卷点［５－６］，在各种海洋环境中均具有广泛的适用性［７－８］．目前，海洋用耐蚀钛合金存在强度偏低、抗油气腐蚀较差、刚性不足，冷成型时合金的回弹明显，加工难度较大，生产成本偏高等问题［９－１０］．随着我国海洋强国战略的实施，急需要开发应用于海洋工程装备、先进船舶装备等领域的新型高强耐蚀钛合金材料［１１］．杨健等［１２］针对经三次真空自耗熔炼的ＴＡ１５钛合金铸锭，研究了不同的轧制工艺对其薄板组织和力学性能的影响，发现经过均匀化处理后换向进行包覆叠轧得到的ＴＡ１５钛合金薄板，其横、纵方向的力学性能均匀，显微组织均匀细小，各向异性的差异也最小．孙虎代等［１３］针对真空自耗电弧炉生产的ＴＡ５钛合金铸锭，研究了不同轧制温度变化对其棒材组织和性能的影响，在β转变温度以下进行热轧均能得到等轴α组织，且抗拉强度随轧制温度的升高而降低；在β转变温度进行热轧能得到片状α相和少量等轴α相，其冲击性能较高．郝晓博等［１４］将三次真空熔炼生产的ＴＡ５钛合金铸锭经开坯锻造后进行轧制，研究了热叠轧和多道次冷轧工艺对其板材组织与性能的影响．结果表明，热叠轧工艺生产的ＴＡ５薄板存在尺寸较大的变形α相．多道次冷轧工艺生产的ＴＡ５薄板具有优异的综合性能，其塑性、强度和冷弯性能均优于热叠轧工艺．王新等［１５］通过优化两次真空自耗炉熔炼的Ｔｉ５５钛合金铸锭的轧制工艺，得到显微组织十分均匀，室温和高温性能均优异，晶粒特细的超塑性板材．李瑞等［１６］将经过三次真空自耗电弧炉熔炼的ＴＣ４ＥＬＩ钛合金铸锭，采用三种轧制工艺制备板材，并分析了不同的轧制工艺对ＴＣ４ＥＬＩ宽幅厚板材组织和性能的影响．结果表明，三种轧制工艺制备的板材组织是变形魏氏组织、网篮组织以及等轴组织．等轴组织由于具有初生α相可以产生较均匀的应变，故而塑性良好；魏氏组织中的片状α束域取向不同导致裂纹扩展路径曲折，故而韧性较高；而网篮组织的强韧性匹配最佳，从而可以根据海用钛合金的具体工况条件，优选出与其性能相匹配的轧制工艺．本文以两种新型耐蚀钛合金为研究对象，对其三次ＶＡＲ炉熔炼、开坯锻造，并热轧成板材，比较相同成形工艺两种新型耐蚀钛合金板材组织和性能，以期找到组织和性能较优的耐蚀钛合金，为开发应用于海洋工程装备领域的新型高强耐蚀钛合金材料提供参考．１实验实验材料为两种高强耐蚀钛合金，其名义成分分别为Ｔｉ－５．５Ａｌ－３．０Ｚｒ－１．５Ｓｎ－０．３Ｍｏ－０．５Ｎｂ（简称Ｔｉ５５３）、Ｔｉ－５．５Ａｌ－２．０Ｚｒ－１．５Ｓｎ－０．５Ｍｏ－１．５Ｎｂ（简称Ｔｉ５５２），采用三次真空自耗电弧熔炼后得到钛合金铸锭，而后进行开坯锻造、机加工，最后热轧成板材，实测两种钛合金板材的化学成分如表１所示．热轧工艺为将钛合金坯料加热至９６０℃保温６０ｍｉｎ后采用两辊可逆轧机进行一火热轧，压下率为６８．２％；一火轧制结束后，回炉加热至９５０℃保温３０ｍｉｎ，长宽换向然后进行二火热轧，压下率为５７．１％；将二火轧制板材再回炉加热至９４０℃保温２０ｍｉｎ，进行三火轧制，最终轧至厚度８ｍｍ，压下率为４６．７％，热轧板材的终轧温度为８２０℃，三火热轧结束后板材空冷至室温．表１　热轧钛合金板材的化学成分（质量分数）Ｔａｂ．１　Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｈｏｔ－ｒｏｌｌｅｄｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｈｅｅｔ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ）％ＥｌｅｍｅｎｔＴｉＡｌＺｒＳｎＭｏＮｂＣＯＮＴｉ５５３Ｂａｌ．５．６０２．９０１．３８０．３００．４６０．０１９０．０８２０．０１１Ｔｉ５５２Ｂａｌ．５．５７２．１４１．４６０．４５１．３８０．０１６０．０７８０．０１４ 从钛合金板材上切取１０ｍｍ×１０ｍｍ×８ｍｍ的金相试样，对其研磨并抛光，然后用体积比（ＨＦ∶ＨＮＯ３∶Ｈ２Ｏ＝１∶２∶７）的Ｋｒｏｌｌ试剂腐蚀，采用ＮｉｋｏｎＥＣＬＩＰＳＥＭＡ２００倒置金相显微镜观察钛合金板材的金相组织，用Ｉｍａｇｅ－ＰｒｏＰｌｕｓ软件计算α相体积分数．采用ＰＡＮａｙｌｔｉｃａｌＥｍｐｙｒｅａｎＸ射线衍射仪分析钛合金热轧板材物相，采用Ｃｕ靶Ｋα辐射源，扫描速率为１０°／ｍｉｎ．钛合金单向拉伸性能采用ＳＨＴ４６０５微机控制电液伺服万能试验机测试，拉伸试样尺寸如图１所示，拉伸速率为１０ｍｍ／ｍｉｎ，并用ＺＥＩＳＳＥＶＯ１８扫描电镜分析试样断口形貌．采用ＴＨ３２０型洛氏硬度计测试钛合金板材洛氏硬度，测试条件为：加载力１５０ｋｇｆ、保持时间１０ｓ，每个试样测试五个点，取平均值作为其洛氏硬度值．钛合金板材动电位极化曲线采用三电极体２２第２期 肖　寒，丁　平，谭　聪，等： 高强耐蚀钛合金热轧板材的组织与性能系电化学试验测试，钛合金板材为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂片为辅助电极，质量分数为３．５％的ＮａＣｌ溶液作为腐蚀液，起扫电位为－１．５Ｖ，终止电位为２．０Ｖ，扫描速率为０．００１Ｖ／ｓ．钛合金板材浸泡腐蚀性能测试试样的尺寸为１０ｍｍ×１０ｍｍ×８ｍｍ，腐蚀介质为质量分数３．５％的ＮａＣｌ，实验温度为（２５±２）℃，浸泡腐蚀时间为７２０ｈ，腐蚀速率采用下式计算：Ｒ＝（８．７６×１０４×（Ｗ－Ｗｔ））／ＳＴＤ（１）式中：Ｒ表示腐蚀速率，ｍｍ／ａ；Ｗ表示浸泡前的试样质量，ｇ；Ｗｔ表示浸泡后的试样质量，ｇ；Ｓ表示试样的总表面积，ｃｍ２；Ｔ表示实验时间，ｈ；Ｄ表示试样的密度，ｇ／ｃｍ３．图１　拉伸试样尺寸图Ｆｉｇ．１　Ｔｅｎｓｉｌｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓｉｚｅ２结果与讨论２．１高强耐蚀钛合金热轧板材显微组织Ｔｉ５５３钛合金热轧板材的显微组织如图２所示．由图２（ａ）和２（ｂ）可知，其纵截面和横截面的显微组织主要以α相（灰色区域）为主，少量的β相（黑色细条状）弥散分布于其中，经过计算图２（ａ）中α相体积分数约为８８．７０％．由于板材经过开坯锻造和轧制，铸态组织中平行α相在塑性变形过程中发生弯曲、扭曲和破碎，组织细化，且呈无规律状分布．图２（ｃ）中轧制面的扫描电镜组织，其中黑色区域为α相，灰白色星点状和细条状为β相，α相和β相分布相对均匀，呈现弥散分布． （ａ）纵截面 （ｂ）横截面 （ｃ）轧制面ＳＥＭ图２　Ｔｉ５５３钛合金热轧板材显微组织Ｆｉｇ．２　ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＴｉ５５３ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｈｏｔ－ｒｏｌｌｅｄｓｈｅｅｔｓＴｉ５５２钛合金热轧板材的显微组织如图３所示．由图３（ａ）和３（ｂ）可知，其纵截面和横截面的显微组织同样以α相（灰色区域）为主，但β相（黑色细条状）明显较多，经过计算图３（ａ）中α相体积分数约为８３．５４％．由于板材在轧制前经过开坯锻造工艺，其组织发生了一定的变形，而铸态组织中片状的α相被破碎，导致其呈无规律状分布．此外，组织中还分布着少量的等轴α相，表明板材在热轧过程中发生了动态再结晶．在图３（ｃ）轧制面的扫描电镜组织中，主要由片状α相构成，还有部分β转变组织弥散分布在其中．图４为高强耐蚀钛合金热轧板材的ＸＲＤ图谱．由β相以非扩散转变而形成的过饱和非平衡六方结构的马氏体α′与α相的衍射峰完全重合，难以区分．因此，六方马氏体α′的形核与消失往往需要结合金相组３２昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６卷 （ａ）纵截面 （ｂ）横截面 （ｃ）轧制面ＳＥＭ图３　Ｔｉ５５２钛合金热轧板材显微组织Ｆｉｇ．３　ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＴｉ５５２ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｈｏｔ－ｒｏｌｌｅｄｓｈｅｅｔｓ织形貌做进一步的分析确定．由图４可知，两种高强耐蚀钛合金热轧板材的物相均以α／α′－Ｔｉ和β－Ｔｉ为主，其中α／α′－Ｔｉ物相较多，β－Ｔｉ和α／α′－Ｔｉ共同构成了３８．６°的最高衍射峰，此外在８２．２°还存在一个较小的β－Ｔｉ衍射峰．通过对比各高强耐蚀钛合金板材的衍射强度发现，Ｔｉ５５２钛合金在３８．６°的衍射峰强度略高于Ｔｉ５５３钛合金．图４　高强耐蚀钛合金热轧板材ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．４　ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆｈｏｔｒｏｌｌｅｄｓｈｅｅｔｓｏｆｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｒｒｏｓｉｏｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ２．２高强耐蚀钛合金热轧板材力学性能分析２．２．１热轧板材拉伸真应力－应变曲线分析在钛合金的拉伸变形过程中，试样的截面积与长度在不断发生着变化，为了获得拉伸过程真实的变形特征，故按真应力和真应变来进行分析．真应力－应变曲线能真实的反映变形过程中，随着变形量的增大，材料性质的变化．钛合金板材室温拉伸真应力－应变曲线如图５所示，真应力－应变曲线呈现为弹塑性类型的特征．由于钛合金具有不可逆的塑性变形能力，在弹性变形后存在一个均匀变形的阶段，这表明塑性变形需要不断增加外力才能继续进行，即材料具有应变硬化性能，在应力应变曲线中表现为一段光滑的抛物线．由图５可知，钛合金试样在拉伸过程中的屈服阶段不是很明显，试样断裂处颈缩现象也不明显，其真应变均在２％以内．Ｔｉ５５２钛合金热轧板材具有较高的真应力以及真应变，而Ｔｉ５５３的真应力和真应变偏小．４２第２期 肖　寒，丁　平，谭　聪，等： 高强耐蚀钛合金热轧板材的组织与性能２．２．２热轧板材拉伸性能分析热轧钛合金板材的力学性能一般受纤维组织、织构、集束和亚结构等因素的影响．两种高强耐蚀钛合金的室温力学性能如图６所示，Ｔｉ５５３钛合金板材的抗拉强度、屈服强度以及断后延伸率分别为９６６ＭＰａ、８４４ＭＰａ和４．０％．Ｔｉ５５２钛合金板材的抗拉强度、屈服强度以及断后延伸率分别为１００１ＭＰａ、８４２ＭＰａ和５．５％．由图６可以看出，Ｔｉ５５２钛合金板材抗拉强度和屈服强度较高，其原因是组织中含有大量的β转变组织，使得合金的强度较高．此外，由于Ｔｉ５５２钛合金的金相组织存在部分等轴α相，因此，拉伸变形后其断后延伸率较高，表明其塑性较高．屈服强度是代表抵抗微量塑性变形的能力，其实质就是在外力作用下金属材料对位错运动的抵抗力，而二者的屈服强度相差并不大．综上，Ｔｉ５５２钛合金的强度和断后延伸率均高于Ｔｉ５５３钛合金，也即该合金的强度和塑性均好，因此，Ｔｉ５５２钛合金具有最佳的综合力学性能．图５　钛合金板材拉伸真应力－真应变曲线Ｆｉｇ．５　Ｔｒｕｅｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｏｆｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｈｅｅｔｓ图６　高强耐蚀钛合金力学性能Ｆｉｇ．６　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ２．２．３热轧板材断口形貌分析为了研究两种高强耐蚀钛合金室温拉伸试样的断裂机制，对其拉伸试样的断口进行扫描电镜分析，图７为高强耐蚀钛合金试样的室温拉伸断口形貌．由图７可知，两种高强耐蚀钛合金板材的断口均存在大小不一的韧窝．在拉应力作用下，位错运动导致显微空洞形成与长大，并形成大小不等的韧窝，其大小和深度主要受材料的内部夹杂和第二相颗粒大小的影响，韧窝大小、深浅、密集程度反映了材料塑性的优与差．如若材料的塑性较差，则形成韧窝小而浅，甚至无韧窝形貌出现；如若材料的塑性较好，则形成的韧窝又大又深．一般而言，小韧窝可能是拉伸过程β晶粒或者片状α相断裂而形成的，而宽大韧窝则可能是拉伸过程α集束或等轴α晶粒断裂后形成的．图７（ａ）中，Ｔｉ５５３钛合金板材的拉伸断口形貌中韧窝小而少，深度较浅，局部区域存在清晰可见的裂纹．此外，还有少量的解离平台和撕裂棱分布于其中，其断裂方式应为韧性和准解理混合型断裂，其塑性较低，所以其延伸率较小．图７（ｂ）中，Ｔｉ５５２钛合金板材的拉伸断口形貌韧窝较大且深度较深，但其数量偏少，断裂方式应为韧性断裂，其塑性偏低．综上所述，Ｔｉ５５３钛合金板材的断裂方式应为韧性和准解理混合型断裂，Ｔｉ５５２钛合金板材的断裂方式均为韧性断裂．２．２．４热轧板材洛氏硬度分析图８为高强耐蚀钛合金热轧板材的洛氏硬度值．从图８可以看出，Ｔｉ５５２钛合金热轧板材的洛氏硬度值略高，为２９．２２ＨＲＣ；Ｔｉ５５３钛合金热轧板材的洛氏硬度值较低，其值为２８．６８ＨＲＣ，这与其各自的强度相对应．Ｔｉ５５２钛合金的组织中含有大量的β转变组织，细小的片状或针状次生α相弥散分布于β相中，５２昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６卷（ａ）Ｔｉ５５３ （ｂ）Ｔｉ５５２图７　钛合金拉伸试样断口形貌Ｆｉｇ．７　Ｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｔｅｎｓｉｌｅｓａｍｐｌｅｓ对合金起到强化作用，使得合金的硬度较高．图８　高强耐蚀钛合金的洛氏硬度Ｆｉｇ．８　Ｒｏｃｋｗｅｌｌｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｒｒｏｓｉｏｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ２．３高强耐蚀钛合金热轧板材耐蚀性能分析２．３．１电化学腐蚀性能图９为两种高强耐蚀钛合金在３．５％ＮａＣｌ（质量分数）溶液中的极化曲线．表２为钛合金腐蚀电位与腐蚀电流密度．由图９可知，Ｔｉ５５３钛合金和Ｔｉ５５２钛合金的极化曲线整体变化趋势类似，二者在－０．２～１．２Ｖ电压范围内都处于一个钝化的状态，而后在１．２～２．０Ｖ电压范围钝化膜被击穿．在钛合金的腐蚀过程中，一般以合金的腐蚀电流密度和腐蚀电位来判断合金的电化学腐蚀行为．腐蚀电流密度越小，腐蚀电位越大，说明合金的耐腐蚀性能越好．由表２和图９可知，可以更加直观的看到两种钛合金的腐蚀电流密度和腐蚀电位的差别．Ｔｉ５５２钛合金的腐蚀电流密度最小，其值为４．１２４３×１０－７Ａ／ｃｍ２，且腐蚀电位最大，其值为－０．３７４２Ｖ；Ｔｉ５５３钛合金的腐蚀电流密度为９．７５４６×１０－７Ａ／ｃｍ２，腐蚀电位为－０．４７０３Ｖ．因此Ｔｉ５５２钛合金耐腐蚀性能比Ｔｉ５５３钛合金更好．６２第２期 肖　寒，丁　平，谭　聪，等：高强耐蚀钛合金热轧板材的组织与性能图９　高强耐蚀钛合金在３．５％ＮａＣｌ溶液中的极化曲线（质量分数）Ｆｉｇ．９　Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｒｒｏｓｉｏｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｉｎ３．５％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ）表２　钛合金腐蚀电位Ｅｃｏｒｒ与腐蚀电流密度ＩｃｏｒｒＴａｂ．２　ＣｏｒｒｏｓｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌＥｃｏｒｒａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙＩｃｏｒｒｏｆｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙＳｐｅｃｉｍｅｎＥｃｏｒｒ／ＶＩｃｏｒｒ／（１０－７Ａ／ｃｍ２）Ｔｉ５５３－０．４７０３９．７５４６Ｔｉ５５２－０．３７４２４．１２４３２．３．２浸泡腐蚀性能分析按金属材料的腐蚀速率大小可界定其耐蚀等级，一般腐蚀速率Ｒ＜０．００１ｍｍ／ａ是完全不腐蚀，属于完全耐腐蚀材料；腐蚀速率介于０．００１～０．０１ｍｍ／ａ，属于高耐腐蚀材料；腐蚀速率介于０．０１～０．１ｍｍ／ａ，属于耐腐蚀材料；腐蚀速率介于０．１～１．０ｍｍ／ａ，属于一般耐腐蚀材料；腐蚀速率介于１．０～１０ｍｍ／ａ，属于欠耐腐蚀材料；腐蚀速率Ｒ＞１０ｍｍ／ａ，属于不耐腐蚀材料．根据公式（１），计算得到两种钛合金的浸泡腐蚀速率如图１０所示．由图１０可知，Ｔｉ５５３钛合金的腐蚀速率最大，其值为０．０１０３２ｍｍ／ａ，腐蚀速率在０．０１～０．１ｍｍ／ａ范围，属于耐腐蚀材料．Ｔｉ５５２钛合金其腐蚀速率最小，其值为０．００４９８ｍｍ／ａ，属于高耐腐蚀材料，具备最佳的耐蚀性能．图１０　钛合金在３．５％ＮａＣｌ溶液中的浸泡腐蚀速率（质量分数）Ｆｉｇ．１０　Ｔｈｅｉｍｍｅｒｓｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｉｎ３．５％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ）７２昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６ 卷３结论１）两种高强耐蚀钛合金经开坯锻造以及轧制等大塑性变形后，片状α相集束发生了断裂、弯曲和重组，组织细化．Ｔｉ５５３钛合金和Ｔｉ５５２钛合金原有的平行α相被完全破碎呈无规律状分布．两种合金均以α／α′－Ｔｉ和β－Ｔｉ为主，其中α／α′－Ｔｉ物相较多．Ｔｉ５５２钛合金较Ｔｉ５５３钛合金β相含量较多，且组织中分布有少量等轴α相．２）Ｔｉ５５２钛合金的强度、硬度和断后延伸率均较高，断裂方式为韧性断裂；而Ｔｉ５５３钛合金板材强度、硬度和断后延伸率较低，其断裂方式为韧性和准解理混合型断裂．Ｔｉ５５２钛合金具有较佳的综合力学性能．３）Ｔｉ５５３和Ｔｉ５５２钛合金的极化曲线整体变化趋势相似，经过钝化反应后在１．２～２．０Ｖ电压范围钝化膜被击穿．Ｔｉ５５２钛合金的腐蚀电流密度最小，腐蚀电位最大且静态腐蚀速率最低，故其耐腐蚀性能最好，Ｔｉ５５３钛合金较差．参考文献：［１］蔡敬伟，屠佳樱．我国发展海洋资源开发装备的机遇和挑战［Ｊ］．中国船检，２０１８（９）：６８－７１．［２］李献军，王镐，冯军宁，等．钛在海洋工程领域应用现状及发展趋势［Ｊ］．世界有色金属，２０１４（９）：３０－３２．［３］ＦＲＡＮＣＩＳＣＯＴＰ，ＰＡＵＬＯＲＳ，ＴＩＡＧＯＦＦ．Ｍａｒｉｎｅｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙ［Ｊ］．ＲｅｎｅｗＥｎｅｒｇｙ，２０２０，１５０：１１６０－１１６４．［４］林俊辉，淡振华，陆嘉飞，等．深海腐蚀环境下钛合金海洋腐蚀的发展现状及展望［Ｊ］．稀有金属材料与工程，２０２０，４９（３）：１０９０－１０９９．［５］ＬＵＯＹＭ，ＬＩＵＪＸ，ＬＩＳＫ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｏｔ－ｒｏｌｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄｙｎａｍｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｉ－６Ａｌ－４Ｖａｌｌｏｙ［Ｊ］．ＲａｒｅＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１８，４７（５）：１３３３－１３４０．［６］ＢＡＮＥＲＪＥＥＤ，ＷＩＬＬＩＡＭＳＪＣ．Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｏｎｔｉｔａｎｉｕｍｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＡｃｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２０１３，６１（３）：８４４－８７９．［７］ＣＯＳＴＡＢＣ，ＴＯＫＵＨＡＲＡＣＫ，ＲＯＣＨＡＬＡ，ｅｔａｌ．ＶａｎａｄｉｕｍｉｏｎｉｃｓｐｅｃｉｅｓｆｒｏｍｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＴｉ－６Ａｌ－４Ｖｍｅｔａｌｌｉｃｉｍｐｌａｎｔｓ：Ｉｎｖｉｔｒｏｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙａｎｄｓｐｅｃｉａｔｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ｃ，２０１９，９６：７３０－７３９．［８］江洪，陈亚杨．钛合金在舰船上的研究及应用进展［Ｊ］．新材料产业，２０１８（１２）：１１－１４．［９］李德强，王树森，包恩达．钛合金材料在船舶材料上的应用与发展［Ｊ］．世界有色金属，２０１５（９）：１２７－１２８．［１０］宋德军，牛龙，杨胜利．船舶海水管路钛合金应用技术研究［Ｊ］．稀有金属材料与工程，２０２０，４９（３）：１１００－１１０４．［１１］钱江，王怡，李瑶．钛及钛合金在国外舰船上的应用［Ｊ］．舰船科学技术，２０１６，３８（１１）：１－６．［１２］杨健，党鹏，郝亚鑫，等．轧制工艺对ＴＡ１５钛合金薄板组织及力学性能的影响［Ｊ］．热加工工艺，２０１８，４７（１１）：１５７－１５９．［１３］孙虎代，王田，陶海林，等．轧制温度及退火温度对ＴＡ５钛合金棒材组织和性能的影响［Ｊ］．中国钛业，２０１７（４）：４０－４３．［１４］郝晓博，张强，陶会发，等．轧制工艺对ＴＡ５钛合金薄板组织与性能的影响［Ｊ］．热加工工艺，２０１９，４８（１９）：１１９－１２０．［１５］王新，王娟华，李会妮．轧制工艺对Ｔｉ５５钛合金超塑性板材力学性能的影响［Ｊ］．科技创新与应用，２０１５（３２）：１１１－１１２．［１６］李瑞，关蕾，冯秋元，等．轧制工艺对ＴＣ４ＥＬＩ钛合金超宽幅厚板材组织与力学性能的影响［Ｊ］．材料热处理学报，２０２０，４１（１）：３９－４３．８２。

・１６・材料开发与应用２０１０年２月文章编号：１００３・１５４５（２０１０）０１－００１６－０４后处理对ＺＴＡ７铸造钛合金材料组织及性能的影响娄贯涛（中国船舶重工集团公司第七二五研究所，河南洛阳４７１０３９）摘要：本文对ＺＴＡ７铸造钛合金材料在铸造状态和不同后处理状态下的性能和微观组织进行了试验研究。

试验结果表明，该合金在铸造状态下，存在一定的铸造残余拉应力，但经热处理或热等静压后，力学性能有所提高，力学性能数据分散度有所降低。

关键词：ＺＴＡ７；微观组织；力学性能中图分类号：ＴＧｌ４６．２＋３文献标识码：ＡＺＴＡ７属仅型铸造钛合金，在单相理合金中有较高的强度、良好的热稳定性和可焊性，目前主要用于低温耐腐蚀压力容器材料和船用螺旋桨材料及多种军工型号配套铸件。

该合金名义成分为Ｔｉ＿５Ａｌ－２．５Ｓｎ…，关于铸件的技术条件和要求已列入ＧＢ６６１４．１９９４《钛及钛合金铸件》和ＧＪＢ２８９６Ａ－２００７（钛及钛合金熔模精密铸件规范》中，虽然该合金列入了相关钛合金材料标准，但该合金铸件实际应用不多，对其性能及组织研究报导不多，由于该合金属单相ｏ【合金，通常认为热处理对其性能组织没有影响，因此，该合金铸件通常在铸造或退火状态下使用，很少研究其在热等静压状态下及热等静压后退火对其的性能及组织的影响，本文主要探讨了不同状态下ＺＴＡ７合金金相组织、力学性能，以期对该材料进行推广应用。

１试验材料及方法试验铸造所用模具为机加工石墨型，石墨型在刁Ｒ一１２００Ｍ真空井式退火炉中除气，其工艺为：９０００Ｃ保温４ｈ，然后随炉冷。

熔化设备为ＺＮ一１８０真空电弧炉，熔铸工艺为：（１）熔化稳定阶段真空度小于５Ｐａ；（２）熔化电流不小于２００００Ａ；（３）浇注完毕后冷却２ｈ届出炉；（４）浇注方式为静止状态浇注。

铸件浇注成型后为消除内部缺陷须进行热等静压处理。

热等静压温度９１０—９３００Ｃ，氩气压力１００—１４０ＭＰａ，保温时间２—２．５ｈ，随炉冷却至３００℃以下。

合金钢热轧薄板的纳米两相结构的制备及其力学性能研究合金钢热轧薄板是一种广泛应用于工业领域的重要材料，其力学性能对于保证结构件的强度和耐久性至关重要。

然而，传统的合金钢热轧薄板存在一些局限性，例如力学性能和耐腐蚀性能不够理想。

为了改善合金钢热轧薄板的性能，研究人员开始关注利用纳米两相结构制备的方法。

在合金钢热轧薄板中引入纳米两相结构是一种有效的方法，可以显著提高其力学性能。

纳米两相结构是指将材料分成纳米尺度的不同组织相，通常是细小的晶粒和纳米的相区。

这种结构能够在晶界和相界上形成非常强的位错阻尼效应，从而提高材料的强度和韧性。

制备合金钢热轧薄板的纳米两相结构有许多方法，其中一种常用的方法是通过热处理和退火来控制晶粒尺寸和相区尺寸。

首先，通过特定的合金设计和热轧工艺，制备出初生晶粒较大的合金钢热轧薄板。

然后，通过高温退火和快速冷却等工艺控制晶粒尺寸和相区尺寸，使得材料在纳米尺度上呈现两相结构。

研究表明，纳米两相结构合金钢热轧薄板具有优异的力学性能。

首先，纳米两相结构可以提高材料的强度。

在晶粒和相界上，强烈的位错阻尼限制了位错的运动，从而增加了材料的屈服强度和抗拉强度。

其次，纳米两相结构也可以提高材料的韧性。

当材料受到外部应力时，位错会在晶粒和相界之间移动，从而吸收和消散应力，增加材料的韧性和耐久性。

此外，纳米两相结构还可以提高合金钢热轧薄板的耐腐蚀性能。

通过合理设计合金成分和相区尺寸，可以减少合金钢热轧薄板表面的缺陷和孔洞，从而降低材料的腐蚀率。

此外，纳米两相结构还可以改善材料的耐磨性和耐疲劳性，延长材料的使用寿命。

总结来说，制备合金钢热轧薄板的纳米两相结构是一种有效的方法，可以显著提高材料的力学性能。

这种结构能够增加材料的屈服强度、抗拉强度和韧性，并改善材料的耐腐蚀性能。

值得注意的是，制备纳米两相结构的工艺和方法需要进一步研究和优化，以满足不同应用场景的需求。

此外，还需要深入研究纳米两相结构对于合金钢热轧薄板性能的影响机制，为实际应用提供更加可靠的理论和实践基础。

《高强β钛合金板材组织演变和变体析出研究》篇一高强β钛合金板材组织演变与变体析出研究一、引言高强β钛合金由于其卓越的机械性能、物理性能以及抗腐蚀性能，已被广泛应用于航空航天、医疗器械和化工设备等多个领域。

本文将对高强β钛合金板材的组织演变与变体析出过程进行深入的研究与探讨。

研究其微观结构与宏观性能的关系，揭示组织演变规律和变体析出机理，旨在为高性能钛合金材料的制备和性能优化提供理论支持。

二、实验材料与方法1. 实验材料实验采用的高强β钛合金板材为特定成分比例的合金材料，其具有优良的加工性能和机械性能。

2. 实验方法(1) 组织观察：利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等手段对合金板材进行微观组织观察。

(2) 成分分析：采用X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)等方法对合金的成分进行定性和定量分析。

(3) 力学性能测试：通过拉伸试验、硬度测试等方法对合金板材的力学性能进行评估。

三、高强β钛合金板材的组织演变1. β相的稳定性与相变高强β钛合金在加热过程中，随着温度的升高，会发生β相的稳定性变化。

当温度达到一定值时，β相将发生相变，形成α相或其他次生相。

这一过程中，合金的微观组织结构将发生显著变化，影响其力学性能。

2. 晶粒长大与亚结构演变随着热处理过程的进行，高强β钛合金板材的晶粒将逐渐长大，亚结构也会发生变化。

晶粒长大和亚结构演变对合金的力学性能具有重要影响，因此需要对其进行深入研究。

四、变体析出研究1. 变体的形成与生长高强β钛合金在热处理过程中，会析出多种变体。

这些变体的形成与生长受合金成分、热处理制度以及温度等因素的影响。

通过观察变体的形成过程和生长规律，可以揭示其析出机理。

2. 变体对性能的影响析出的变体对高强β钛合金的力学性能具有重要影响。

不同变体的析出将导致合金的强度、韧性、硬度等性能发生变化。

因此，研究变体对性能的影响，对于优化合金的制备工艺和提高性能具有重要意义。