钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅵ)--阿尔法

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钛合金相变与表征方法

钛合金相变与表征方法
13
电镜类型
类型
光学显微镜 Optical Microscopy
扫描电子显微镜 Scanning Electron Microscopy (SEM) 透射电子显微镜 Transmission Electron Microscopy (TEM) 聚焦离子束 Focused Ion Beam (FIB) 扫描隧道显微镜 Scanning Tunneling Microscopy (STM)
• 根据惯析面可分为334型和344型
斜方马氏体(α’’)
• 晶格结构为斜方结构 • 出现于含有较高β稳定元素的二元
合金中
• 相比α’强度更低,塑性更好
板条马氏体
• 电镜下成板条状 • 亚结构为位错
针状马氏体
• 在合金浓度较高时成针状 • 亚结构为孪晶
6
7
片层组织(魏氏组织)
形成途径 • 在β相区进行热加工或者在β相区退火。
等轴组织
形成途径 • 在α+β相区热加工时, α相和β发生了再结晶, 获得了完全等轴的α+β
主要特征
• 多角或类似球形的显微组织,个方向具有大 致相同的尺寸
性能特性
• 塑性、疲劳强度、抗缺口敏感性和热稳定性好 • 断裂韧性、持久疲劳强度和蠕变前度差一些
等轴组织
11
总结
性能 拉伸强度 拉伸塑性 冲击韧性 疲劳强度 断裂韧性 蠕变抗力
1入射电子和原子核碰撞
弹性 非弹性
背散射
2入射电子和核外电子碰撞
价电子 芯电子
二次电子 伴生
特征X射线 俄歇电子
高的分辨率,1nm左右 很大的景深 制样简单
15
透射电子显微镜(TEM)源自16X射线衍射17
谢谢观看! 2020

钛合金固态相变的归纳与讨论_4_共析和有序化转变_辛社伟

钛合金固态相变的归纳与讨论_4_共析和有序化转变_辛社伟

表 1 部分合金元素的外层电子结构和原子半径
元素 外层电子结构 原子半径 /× RTi-Rx /×0.1
0.1 nm
nm
Ti
3d2s2
1.47
Zr
4d25s2
1.60
Hf
5d26s2
1.59
V
3d34s2
1.36
Nb
4d45s1
1.47
Ta
5d36s2
1.46
Mo
4d55s1
1.40
W
5d46s2
1.41
晶胞尺寸大致有如下关系:CDO19=Cα,aDO19=2aα。 根据 α2 原子空间群的排部,通过结构因子的计算[7], 可以得出有序化后的 Ti3Al 的(101)反射面有衍射 强度。因此,当合金中有 α 相转变为 α2 相时,电子 衍射花样必然出现超点阵衍射点。又由于它们晶格 常数的关系,超点阵反射经常出现在 α 母相体(h/2, k/2,l)倒异点阵的位置。相应的同一晶带轴衍射 花样示意图如图 2 所示,这也是判定是否有 α2 有序 相生成的重要手段。
收稿日期:2007-04-09 基金项目:国家“973”项目(2007CB613807) 作者简介:辛社伟(1978-), 男,博士,主要从事钛及钛合金的研发工作,电话:029-86231078,E-mail: nwpu_xsw@。
第1期
辛社伟等:钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅱ)——共析和有序化转变
图 2 α 相转变为有序 α2 相的电子花样示意图
4.2 Si 元素 作为间隙型共析元素,Si 元素的作用一直没有
得到重视,直到 20 世纪 70 年代,Seagle 等人[8]发 现了 Si 元素对抗蠕变性能的独特作用后,Si 元素的 作用才被广泛重视,Si 元素也被介绍到高温钛合金 的设计中,现存的高温钛合金中[9,10],几乎都含有 Si,主要应用的就是 Si 元素的抗蠕变作用。含 Si 高 温 钛 合 金 中 的 硅 化 物 主 要 有 两 种 : S1[11] 型 的 Ti5Si3 和 S2[12]型的 Ti6Si3。当其他合金元素加入, 根据合金类型的不同,将在 S1 和 S2 晶型中置换部 分 Ti 元素或 Si 元素,形成晶体结构相同,晶格常 数有所不同的新 S1 和 S2 型。比如,当 Ti-Si 合金 中加入了 Zr 元素后, 在不同的处理条件下,会形成 (TiZr)5Si3[13]和(TiZr)6Si3[14]硅化物;在含 Zr 元素的 S2 型化合物再含加入 Sn 元素,则 Sn 会置换一小部 分 Si 形成(Ti, Zr)6(Sn, Si)3[15]。而在 Ti-Al-Si 系合金 中,通常也会看到 Ti3(Al, Si)和 Ti5(Al,Si)3 相。由于 Si 元素是快共析元素,所以形成中间化合物较容易, 这些弥散分布的化合物不但可以强化合金,而且在 蠕变过程中可以阻止位错的运动,提高合金蠕变抗 力。 4.3 Cu 元素

tc17钛合金α相的晶格摩擦系数

tc17钛合金α相的晶格摩擦系数

tc17钛合金α相的晶格摩擦系数钛合金是一种具有优良力学性能和耐腐蚀性的金属材料,具有广泛的应用领域。

其中,α相是钛合金中最常见和最重要的相态之一。

本文将以“tc17钛合金α相的晶格摩擦系数”为主题,逐步回答相关问题。

第一部分:tc17钛合金介绍首先,我们需要了解一下tc17钛合金的基本情况。

tc17钛合金是一种α+β型钛合金,主要由α相和β相组成。

其中,α相(alpha phase)是一种典型的钢铁状结构,具有较高的强度和硬度。

而β相(beta phase)则呈现一种体心立方结构,具有良好的塑性和导热性能。

tc17钛合金的化学成分为Ti-5Al-2.5Sn,其中含有适量的铝和锡元素,能够增强材料的力学性能和耐腐蚀性。

第二部分:晶格摩擦系数的定义和测量方法在研究材料的摩擦性能时,晶格摩擦系数是一个重要的参数。

晶格摩擦系数表示材料中晶格间的相对滑动难易程度,影响着材料的摩擦行为。

对于tc17钛合金的α相,晶格摩擦系数可以用来描述其材料的摩擦性能。

测量晶格摩擦系数的常用方法是通过摩擦试验。

一般而言,可以采用研磨体和试样在特定载荷下进行往复摩擦,测量摩擦力和摩擦位移的关系,从而得到晶格摩擦系数。

常见的测试设备包括摩擦磨损试验机和扫描电子显微镜等等。

第三部分:tc17钛合金α相的晶格摩擦系数影响因素在测量tc17钛合金α相的晶格摩擦系数时,有以下几个重要的影响因素:1. 材料的微观结构:α相的晶格摩擦系数与材料的晶体结构和晶粒取向有关。

晶格的缺陷、界面和晶界对摩擦行为的影响也需要被考虑。

2. 温度和载荷:温度和载荷是影响材料摩擦性能的重要因素。

在高温和高载荷条件下,材料的塑性变形和位错活动较为显著,晶格摩擦系数可能会发生变化。

3. 表面状态:表面粗糙度对摩擦性能有显著的影响。

表面处理和润滑处理等工艺可以改善材料的摩擦行为。

第四部分:应用前景与挑战tc17钛合金具有优异的机械性能和耐腐蚀性能,在航空航天、船舶制造、汽车工业等领域得到了广泛应用。

钛合金中α'相的晶格常数

钛合金中α'相的晶格常数

钛合金中α'相的晶格常数摘要:一、引言二、钛合金中α"相的定义和性质三、α"相的晶格常数与其性能的关系四、影响α"相晶格常数的因素五、我国对α"相晶格常数的研究进展六、结论正文:一、引言钛合金是一种具有高强度、低密度和良好耐腐蚀性能的金属材料,广泛应用于航空、航天、化工、医疗等领域。

在钛合金中,α"相是一种重要的组织相,对其性能有着重要影响。

本文将探讨钛合金中α"相的晶格常数以及其与性能之间的关系。

二、钛合金中α"相的定义和性质α"相是钛合金中的一种固溶体相,主要由α-钛和β-钛两种晶体结构组成。

α"相具有较高的强度和良好的韧性,是决定钛合金性能的关键因素之一。

三、α"相的晶格常数与其性能的关系α"相的晶格常数对其性能有着重要影响。

晶格常数越大,α"相的强度越高,但韧性降低;反之,晶格常数越小,α"相的韧性提高,但强度降低。

因此,在钛合金的设计和制备过程中,需要合理控制α"相的晶格常数以达到所需的性能。

四、影响α"相晶格常数的因素α"相晶格常数受多种因素影响,包括合金成分、制备工艺、热处理过程等。

其中,合金成分对α"相晶格常数的影响最为显著,不同元素含量变化会导致α"相晶格常数的变化。

五、我国对α"相晶格常数的研究进展我国对钛合金中α"相晶格常数的研究已取得一定成果,不仅在理论研究方面取得突破,还在制备工艺和性能优化方面取得显著进展。

这些研究成果为我国钛合金材料的发展提供了有力支持。

六、结论钛合金中α"相的晶格常数对其性能具有重要影响。

通过优化合金成分和制备工艺,可以实现对α"相晶格常数的调控,从而提高钛合金的性能。

高温钛合金的相变行为与力学性能分析

高温钛合金的相变行为与力学性能分析

高温钛合金的相变行为与力学性能分析引言:高温钛合金具有广泛的应用前景,因为它们具备优异的力学性能和耐高温性能。

然而,了解钛合金的相变行为对于优化其力学性能至关重要。

本文将对高温钛合金的相变行为和力学性能进行分析,并探讨其潜在的应用价值。

1. 高温钛合金的相变行为1.1 固溶相变高温钛合金在高温条件下会发生固溶相变,即固溶体中原子的重新排列。

这种相变通常由于温度的升高或降低而引起。

固溶相变中,原子间的相互作用力发生变化,导致材料的微观结构产生明显变化。

这种相变行为对高温钛合金的力学性能具有直接影响。

1.2 亚晶相变亚晶相变是高温钛合金中的另一种重要相变行为。

亚晶相变指的是晶格中的局部结构发生变化,导致晶体的特定区域形成亚晶结构。

这种相变通常发生在高温和高应力下,它能显著改变材料的塑性和韧性。

2. 高温钛合金的力学性能2.1 强度和硬度高温钛合金的力学性能受合金元素的含量和加工工艺的影响。

通常情况下,高温钛合金具有较高的强度和硬度,使其在高温环境下保持良好的耐用性。

这些性能使得高温钛合金在航空航天、核工程等领域得到广泛应用。

2.2 耐腐蚀性能高温钛合金的耐腐蚀性能是其优越性能之一。

钛合金表面具有一层致密的氧化膜,可以保护钛合金免受腐蚀。

然而,延长高温暴露时间和提高温度会导致氧化膜破损,降低材料的耐腐蚀性能。

3. 相变行为与力学性能的关系相变行为对高温钛合金的力学性能有重要影响。

固溶相变可以引起晶体结构的缺陷和孪生变体的形成,从而提高材料的损伤容限。

亚晶相变则可以增加材料的塑性和韧性,在高应力条件下提供更好的承载能力。

因此,理解和控制相变行为对于优化高温钛合金的力学性能具有关键意义。

4. 高温钛合金的应用前景高温钛合金由于其优越的力学性能和耐高温性能,因此在航空航天、汽车制造、能源领域等方面具有广泛的应用前景。

例如,高温钛合金可以用于制造航空发动机和涡轮机叶片,以提高动力系统的效率和可靠性。

此外,高温钛合金还可以用于制造高温高压设备,如核电站中的核反应堆材料等。

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅵ)--阿尔法

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅵ)--阿尔法
可以看出, 为了更便于理解组织, 本文对次生 α相几乎进行了重新定义, 并提出了时效 α相和时 效 β相的概念, 其定义的原则是 α相不同的生成阶 段。 文献中通常讲到的“ 次生 α相” 是生 α相 +时效 α相 +时效 β相的混合组织。 还需说 明的是虽然 GB /T 6611—2008 中也有“ 时效 β相” 的 定义[1] , 但对其解释是模糊不清的。 从该解释中无 法得到“时效 β相” 是指“ α沉淀” 还是“ β基体”, 如 果理解成 β基体上沉淀有细小 α相的混合组织, 则 不能称为相, 否则会将相与组织的概念混淆[3] , 所 以命名为时效 β组织则更为准确。 此时的时效 β组 织则是本文定义的时效 α相 +时效 β相的混合组织。
3 α′相
α′相( αprime hexagonal martensite ) 为钛合金马 氏体中的一种, 呈六方结构, 与体心立方的 β相之 间 保 持 Burgers 位 向 关 系: ( 0001 ) α′∥ ( 011 ) β,
[1120] α′∥[111] β, 该位向关系如图 2 所示, 与 β →α之间的结晶学位向关系相同。
为此针对上述以为主体表达式的4个典型相以现有的文献和作者多年的工作经验为基础从结构形态以及相转变三个方面对这4个相之间的区别和联系进行了系统阐述旨在为初涉钛合金领域的工程技术人员研究钛合金组织和相变提供一定的参考
第 30 2013
年卷 第8
4期 月
Vol畅30 No畅4 August 2013
钛 合 金 固 态 相 变 的 归 纳 与 讨 论 ( Ⅵ ) ——— 阿 尔 法
区分 α′相与 α相要先了解它们之间的联系: ① α′相与 α相具有相同的晶格结构, 几乎相同的晶格 常数(α相参考晶胞尺寸: a =0畅293 nm, c =0畅467 5 nm, c /a =1畅596; α′相 参 考 晶 胞 尺 寸: a =0畅295 nm, c =0畅468 nm, c /a =1畅587 ); ② α′相和 α相都 与 β相保持 Burgers 位向关系; ③ α′相是 β相转变成 α相的过渡相, 是固溶元素在 α相的过饱和固溶体。 从上述联系可以看出, 无论是从晶体结构、 晶格常 数, 还是与母相的位向关系, α′相和 α相几乎都是 相同的, 这就是为什么在命名时在 α主体表达式上 加上一撇, 将其命名为 α′相的原因, 也是为什么 α′ 相与 α相极难区分的原因。

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅱ)——共析和有序化转变

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅱ)——共析和有序化转变

大班语言活动教案《小猴的出租车》教学活动:语言:小猴的出租车教学目标:1、理解故事内容,感受故事的趣味性。

2、让幼儿大胆想象,能用完整地语言表述创编的故事。

根据动物不同特征,能依据故事提供的线索大胆想象,合理地续编故事情节。

3、体验帮助别人和被别人帮助的快乐。

教学重点:理解故事内容。

教学难点:让幼儿大胆想象,能用完整地语言表述创编的故事。

根据动物不同特征,能依据故事提供的线索大胆想象,合理地续编故事情节。

活动准备:1、物质准备:多媒体课件、纸、画笔。

2、经验准备:认识多种动物的外形特征。

活动过程:一、谈话导入,引出主题。

1、课件播放第一个画面(小猴、开着出租车的小猴),引起幼儿兴趣。

师:孩子们,今天我们这来了位新朋友,你们看,是谁?(小猴)你们猜猜它是做什么工作的呢?到底做什么的?开车的!开什么车?对!小猴是开出租车的。

可它这辆车是非常神奇的哟!2、课件播放第二个画面,引起幼儿听故事的兴趣师:今天小猴开着它神奇的出租车上路了,嘀嘀…瞧,它遇到了谁?二、看课件,听故事,逐渐理解故事。

1、引导幼儿学说小猴邀请小熊和蛋宝宝坐出租车的话。

a、出示画面1、小熊坐小猴的出租车小熊来了,你看它长的怎么样? 你觉得它能坐进去吗?为什么呀?小熊会怎么说呢?(个别幼儿讲述)我们一起来说一说:我长的胖,你的座位太小,我还是等一辆“胖胖车”吧!小猴会想什么办法让小熊坐进它的出租车呢?请你们来帮它想想办法?(个别幼儿讲述)小朋友想了这么多办法,看小猴也帮它想了一个办法,(出示课件)小猴说:“别急,包你满意!说着,小猴一摁按钮,座位就自动往后移,空出很大一块地方” 现在小熊能坐进去了吗?现在小熊能坐进出租车了,它心里会怎么想?它会怎么说呢?幼儿回答后,教师直接讲述故事(小熊的这一段)b、出示画面2、蛋宝宝坐小猴的出租车师:送完小熊,小猴的车拐过一个路口,“看,谁又来坐车了?” 蛋宝宝来坐小猴的车,会发生什么事情呢?(个别幼儿讲述) 蛋宝宝会怎么说呢?我们来听听蛋宝宝是怎么说的:“我……我怕……我怕从座位上滚下来。

钛合金相变及表征方法共19页

钛合金相变及表征方法共19页
原子力显微镜 Atomic Force Microscopy (AFM)
探测介质 分辨率
穿透能力
可见光 ~200 nm 表面 /内部 (透明物体)
电子
~1 nm
表面
电子 ~0.05 nm
内部
离子
~10 nm
悬臂梁探针 ~0.1 nm
悬臂梁探针 ~0.1 nm
表面 表面 表面
13
扫描电子显微镜(SEM)
性能特性
• 塑性及疲劳性能高于魏氏组织 • 断裂韧性低于魏氏组织
网 篮 组 织
8
双态组织
形成途径 • 在α-β区上部温度以一定速度冷却,或在两相 区上部温度进行变形形成双态组织 主要特征 • 既存在等轴的初生α,又存在片状的α-β 性能特性 • 与魏氏组织相反,具有较高的疲劳强度和塑性
双态组织
9显微镜 Optical Microscopy
扫描电子显微镜 Scanning Electron Microscopy (SEM) 透射电子显微镜 Transmission Electron Microscopy (TEM) 聚焦离子束 Focused Ion Beam (FIB) 扫描隧道显微镜 Scanning Tunneling Microscopy (STM)
钛合金
一、钛合金的分类
α钛合金 α+β钛合金
工业纯钛 TA1、 TA2、TA3、 TA4
近α钛合金
TC4、TC11、TC21
图 1: TA1板材650℃/h退火状态: 等轴α+少量晶间β
β钛合金
高温合金
其他类型
α2合金
γ合金
图 2: TC4800℃退火状态: 白色等轴α+灰色晶间β

钛合金及其固态相变的归纳

钛合金及其固态相变的归纳

α′ to
α″+β α″
β
α″+β(ω)
α+α′
α+α″ β(ω)
α+α″+β
α+α″+β(ω) tk
α+β(ω)
温度/℃
α+β
α
MrBiblioteka MsTi Cα C0 C1
C2 Ck
C3

β 同晶元素含量/%
图 1 二元 β 同晶合金系亚稳相图
β 钛合金中各类合金的 β 稳定元素含量均高于
C1,因此自 β 相区高温快速冷却后会得到 α″、ω、β′ 相中的 1 种或几种视合金成分和温度而定。这 3 类
3 β 钛合金强化热处理中的相变
钛合金的固态相变有很多类型,M K Mequilla[21]概括为同素异构转变、共析转变和有序
收稿日期:2008-01-31 基金项目:国家 973 项目(2007CB613805) 作者简介:吴晓东(1984-),男,硕士,主要从事钛及钛合金的研究工作,电话:029-86231078,E-mail: wuxiaodong020312 @。
Ti-10V-2Fe-3Al Ti-3Al-5V-5Mo-1Fe-1Cr
美国
9.5
高强锻件
前苏联
9
高负荷构件、发动机
Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al
中国
8.5
高压结构件
Ti-2.5Al-12V-2Sn-6Zr
Ti-16V-2.5Al Ti-5Al-5V-5Mo-1Cr-1Fe(苏)
Ti-11V-4Zr-6Sn Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr
Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe Ti-5Al-2Sn-2Cr-4Mo-4Zr-1Fe

钛合金相变和热处理

钛合金相变和热处理

钛合金相变和热处理钛合金相变和热处理钛合金是一种重要的结构材料,由于其高强度、低密度、耐腐蚀等特性被广泛应用于航空、航天、乃至医疗等领域。

然而,钛合金也存在一些问题,比如钛合金制品在加工过程中容易发生热变形、热裂纹等现象。

为了有效解决这些问题,对于钛合金的相变和热处理技术研究显得尤为重要。

一、钛合金相变1.1 α、β相钛合金有两种最重要的晶体结构—α相和β相,其中β相是在高温下稳定的相,而α相则在低温下稳定。

因为在两相之间存在一个相变温度范围,所以经过一定的热处理,钛合金可以发生相变,从而对其性质产生影响。

1.2 钛合金的变形机制由于钛合金属于典型的自由刃转式金属,其变形主要是通过晶间滑移和晶内滑移来实现。

晶间滑移的产生势必会导致晶粒的增长,从而导致强度的降低。

二、钛合金热处理钛合金的热处理是为了在完全可控的条件下,通过调控钛合金的组织和性质,去满足钛合金在不同应用场合下的各种性能要求。

2.1 固溶处理固溶处理的目的通常是增强钛合金的塑性和韧性,以及提高其热加工能力。

固溶处理主要利用固溶元素在在母相中溶解来改变钛合金的性质。

2.2 时效处理时效处理的目的是在固溶处理后,通过加以热处理及定时保温,使强度达到最高的状态。

时效处理的工艺参数和过程控制对钛合金的性能和成本影响较大,必须严格控制。

2.3 稳定化处理由于钛合金热变形发生的条件较苛刻,通过稳定化处理可以调节相的转变,以提高钛合金的热加工性能。

稳定化处理的方法包括多元元素稳定化处理和超塑性稳定化热处理。

三、总结综上所述,钛合金相变和热处理的研究对于钛合金的应用至关重要。

合适的热处理(如固溶处理、时效处理以及稳定化处理)对于钛合金的性能和应用具有重要的影响。

因此,采用合适的热处理方法研究钛合金的相变和性能具有非常重要的意义。

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅲ)——常用检测方法

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅲ)——常用检测方法
1 a
常用于断口分析中。有时可以借助合金断口形貌, 推断热处理过程中的相变。 图 2c 为 Ti40 合金 550 ℃ 热暴露 20 h 后的断口。 从断口中可清楚的看到合金 经 550 ℃,20 h 热暴露后呈沿晶脆性断口,从而推 断在热暴露过程中,合金的析出物主要在晶界形核 和长大;3)能谱分析( Energy Spectrum Analysis) 。 能谱分析是利用合金元素的特征 X 射线进行成分分 析的一种重要分析手段,它可以进行点分析、线分 析和面分析。表 1 为图 2a“ 1 点”析出物的能谱分 析结果。从结果中可以看到析出物的成分,可以初 步推断析出物可能为 Ti2C 中固溶有一部分 V、 Cr 元素,为合金析出物的判断提供一定的证据。但能 谱分析只能判断定点成分、 一条线或面的元素分布, 不能进行结构的分析。
650 ℃ 600 ℃ 550 ℃ 510 ℃ 450 ℃ 400 ℃ (110) β +(101) ω +(110) ω 350 ℃ 250 ℃ (101) ω (110) ω 0
b
c
10 µm
100 µm
50 µm
图2
钛合金扫描电镜的典型组织
(a) Ti40-xC 合金 550 ℃热暴露 100 h 后的组织 ; (b) Ti40-xC 合金 550 ℃热暴露 200 h 后背散射电子组织 ; (c) Ti40 合金 550℃ 热暴露 20 h 的断口扫描 表1 元素 C Ti V Cr 析出相的成分分析 质量 /% 7.77 69.83 13.80 7.75 原子 /% 25.53 57.53 10.69 5.88
析材料的晶体结构、晶格参数、晶体缺陷、不同结 构相的含量及内应力等,这种方法是建立在一定晶 体结构模型基础上的间接方法。由于 XRD 制样方 便,测试分析简单,一次可以同时鉴别合金中的所 有能产生衍射峰的相,所以被广泛应用于钛合金的 相变研究中。图 3 为不同合金在不同处理条件下的 XRD 图谱 [5~7]。从衍射峰的变化中可以判定合金热 处理过程中发生的相变。图 3a 反映了 Ti-451 合金 在 910 ℃以上淬火 [5],将不发生 β→α" 的相变,当 淬火温度低于 910 ℃,则发生 β→α"的马氏体相变; 同样,从图 3b 可以判定 Ti-10V-2Fe-3Al 合金时效 过程中发生 ω 相变的时效温度和保温时间 [6]。在钛 合金中,这些生成亚稳相的同素异构相变一般不容 易判断,都需要进行透射电镜选区电子衍射分析, 无论从制样和观察都有一定难度,如果能从 XRD 分 析得出[8~10],则节约大量的试验资源。比如β→β富

钛合金中α相

钛合金中α相

钛合金中α相钛合金是一种具有广泛应用前景的工程材料,其优良的力学性能和耐腐蚀性使其成为航空航天、船舶制造、医疗器械等领域的热门选择。

在钛合金的组织结构中,α相是其中最重要的组织相之一,它在钛合金的性能中起着至关重要的作用。

α相是钛合金中的一种固溶相,其具有优良的塑性和韧性,能够提高材料的加工性能。

钛合金中α相的形成对其综合力学性能具有重要影响。

α相的含量和分布状态直接影响着钛合金的机械性能和抗腐蚀性能。

因此,研究钛合金中α相的形成、演变规律及其对材料性能的影响具有重要意义。

本文将从α相的形成机制、演化规律以及对钛合金性能的影响等方面进行探讨。

首先,钛合金中α相的形成主要受到合金元素的影响。

钛合金是一种多元合金,其中包含的合金元素种类繁多。

这些合金元素通过固溶、析出等方式与α相相互作用,从而影响钛合金中α相的形成。

一些合金元素能够促进α相的形成,提高材料的强度和硬度;而另一些合金元素则可能抑制α相的形成,降低材料的塑性和韧性。

因此,合金设计中合理选择合金元素对于调控钛合金中α相的形成至关重要。

其次,钛合金中α相的演变规律也是研究的重点之一。

随着钛合金在不同温度和应力条件下的变化,α相的形态和含量会发生变化。

通过实验和理论模拟,可以研究α相在不同条件下的演变规律,揭示其形态和分布的变化规律。

这对于优化钛合金的热处理工艺,提高材料的性能具有重要意义。

最后,钛合金中α相对材料性能的影响是研究的核心问题。

α相的形态、含量和分布状态直接影响着钛合金的强度、塑性、韧性和耐腐蚀性能。

在不同应力和温度条件下,α相的形态和含量会发生变化,从而影响材料在不同工况下的力学性能。

因此,研究钛合金中α相的形成规律及其对材料性能的影响,可以为钛合金材料的设计和制备提供重要参考。

综上所述,钛合金中α相作为重要的组织相,对于材料的性能具有重要影响。

研究钛合金中α相的形成、演变规律及其对材料性能的影响,对于提高钛合金材料的性能,拓展其应用领域具有重要意义。

第四章钛合金的相变及热处理

第四章钛合金的相变及热处理

第四章钛合⾦的相变及热处理钛合⾦的相变及热处理-第四章.第4章钛合⾦的相变及热处理可以利⽤钛合⾦相变诱发的超塑性进⾏钛合⾦的固态焊接,接头强度接近基体强度。

4.1 同素异晶转变1.⾼纯钛的β相变点为882.5℃,对成分⼗分敏感。

在882.5℃发⽣同素异晶转变:α(密排六⽅)→β(体⼼⽴⽅),α相与β相完全符合布拉格的取向关系。

2.扫描电镜的取向成像附件技术(Orientation-Imaging Microscopy , OIM)3.α/β界⾯相是⼀种真实存在的相,不稳定,在受热情况下发⽣明显变化,严重影响合⾦的⼒学性能。

4.纯钛的β→α转变的过程容易进⾏,相变是以扩散⽅式完成的,相变阻⼒和所需要的过冷度均很⼩。

冷却速度⼤于每秒200℃时,以⽆扩散发⽣马⽒体转变,。

转变温度会随所含合⾦元素的性试样表⾯出现浮凸,显微组织中出现针状α′质和数量的不同⽽不同。

5.钛和钛合⾦的同素异晶转变具有下列特点:(1)新相和母相存在严格的取向关系(2)由于β相中原⼦扩散系数⼤,钛合⾦的加热温度超过相变点后,β相长⼤倾向特别⼤,极易形成粗⼤晶粒。

(3)钛及钛合⾦在β相区加热造成的粗⼤晶粒,不像铁那样,利⽤同素异晶转变进⾏重结晶使晶粒细化。

钛及钛合⾦只有经过适当的形变再结晶消除粗晶组织。

4.2 β相在冷却时的转变冷却速度在410℃/s以上时,只发⽣马⽒体转变;冷速在410~20℃/s时,发⽣块状转变;冷却继续降低,将以扩散型转变为主。

1.β相在快冷过程中的转变钛合⾦⾃⾼温快速冷却时,视合⾦成分不同,β相可以转变成马⽒体α′或甥??、ω或过冷β等亚稳定相。

(1)马⽒体相变①在快速冷却过程中,由于β相析出α相的过程来不及进⾏,但是β相的晶体结构,不易为冷却所抑制,仍然发⽣了改变。

这种原始β相的成分未发⽣变化,但晶体结构发⽣了变化的过饱和固溶体是马⽒体。

②如果合⾦的溶度⾼,马⽒体转变点M降低⾄室温⼀下,β相将被冻结到室S温,这种β相称过冷β相或残留β相。

钛合金相变[整理版]

钛合金相变[整理版]

钛合金相变(phase transformation in titanium alloy)钛合金的固态组织在不同条件下的形成和变化规律。

由于纯钛具有两种同素异晶体,因此其固态相变类型繁多,性质复杂,远超过铜、铝、镍等其他有色金属。

概括起来,钛合金的固态相变可归纳为3大类:在一般连续加热和冷却条件下进行的同素异晶转变;在淬火过程中发生的非扩散性转变,即马氏体α’、α“和ωa相的形成;各种亚稳相的分解,即亚稳β相、过饱和的α相和马氏体在等温或时效处理中的沉淀过程。

连续加热和冷却过程中的同素异晶转变纯钛加热时在882.5 ℃发生α→β转变。

合金化后该转变温度(Tβ)将随合金元素的性质和含量而变化。

钛合金加热转变的主要特点在于α→β转变的体积变化效应小(约0.17%),相变应力值低,且因体心立方β相自扩散系数高,故转变迅速,不易过热,合金一旦进入β相区,晶粒尺寸迅速增大,因此难以利用相变重结晶方式细化晶粒,这一点与一般钢材有明显差异。

钛合金从β相区连续冷却时,α相通常呈片叶状析出,粗细程度与合金性质和冷却速度有关,但其基本形貌是相似的。

大量试验证明,α相与β基体之间存在严格的伯格斯(Burgers)晶体学取向关系,即{0001}αll{110)β、<112¯0>αll<111>β。

因每一{110)面族包含6个晶面,又各有2个<111>取向,故片状α相有12个变体,由此构成分布十分规则的显微组织形貌,即魏氏组织(图la),这也是绝大多数钛合金自β相区缓慢冷却后的基本组织形态。

钛合金同素异晶转变产物保持着强烈的组织遗传性。

连续冷却后形成的魏氏组织,若重新加热至β相区,α相将转变成原始取向的β相,再冷却,则又形成固有的魏氏结构。

这种组织往往伴有粗大的原始β晶粒和网状晶界α,相应的拉伸塑性和疲劳性能较差。

为改变这种状况,获得细等轴组织(图1b)或双态组织(图1c),形变再结晶是最有效的途径,这也说明为何热加工变形在决定钛合金组织状态方面占据重要地位。

钛合金中α'相的晶格常数

钛合金中α'相的晶格常数

钛合金中α'相的晶格常数摘要:1.钛合金简介2.α"相的晶格常数的重要性3.钛合金中α"相的晶格常数研究历程4.我国在钛合金中α"相的研究成果5.α"相晶格常数对钛合金性能的影响6.未来研究方向与发展前景正文:一、钛合金简介钛合金是一种具有优异力学性能和良好抗腐蚀性能的金属材料。

其主要成分是钛(Ti),占比高达90%以上,同时还含有铝(Al)、钒(V)、镍(Ni)等元素。

钛合金在航空、航天、医疗、化工等领域具有广泛的应用。

二、α"相的晶格常数的重要性在钛合金中,α"相是一种重要的相态。

其晶格常数决定了钛合金的微观结构,进而影响材料的性能。

研究α"相的晶格常数,对于揭示钛合金的微观机理和优化材料性能具有重要意义。

三、钛合金中α"相的晶格常数研究历程自从20世纪50年代以来,科学家们就开始研究钛合金中α"相的晶格常数。

起初,研究者们通过实验手段测量晶格常数,但随着科技的发展,计算模拟方法也逐渐应用于这一领域。

四、我国在钛合金中α"相的研究成果在我国,研究者们针对钛合金中α"相的晶格常数进行了深入研究。

一方面,他们通过实验方法,如X射线衍射、中子衍射等技术,精确测量了α"相的晶格常数;另一方面,计算模拟方法也在我国得到了广泛应用,为研究α"相的晶格常数提供了有力支持。

五、α"相晶格常数对钛合金性能的影响α"相的晶格常数对钛合金的性能具有重要影响。

一般来说,晶格常数越大,材料的强度和硬度越高,但塑性和韧性则会降低。

因此,在实际应用中,通过调节α"相的晶格常数,可以实现对钛合金性能的优化。

六、未来研究方向与发展前景随着科学技术的不断进步,钛合金中α"相的研究也将继续深入。

未来的研究方向包括:提高α"相的晶格常数,以实现更高性能的钛合金;探讨α"相与其他相之间的相互作用,以揭示钛合金微观结构的演化规律;发展更先进的计算模拟方法,为研究α"相提供更为精确的理论依据。

钛合金的固态相变

钛合金的固态相变

钛合金的固态相变钛合金的固体相变简介钛属ⅳb族元素,原子序数为22,它在地壳中的原子量为0.6%,就是地壳中储量较多样的元素之一,在金属元素中仅次于铝、铁、镁,占到第四位。

钛自其辨认出至发展至如今已经过了200多年的历史,从工业价值、资源寿命和发展前景来看,钛仅次于铁、铝,被称作正在兴起的第三金属。

与其他材料相比,钛具有下列优异的性能。

(1)钛的密度大、强度低、比强度小。

钛的密度为4.51gcm-3,仅为铁的57.4%,铜的50.7%,没铝的两倍,强度却比铝小三倍。

钛合金的比强度就是常用工业合金中最小的,为不锈钢的3.5倍,就是铝合金的1.3倍,就是镁合金的1.7倍,所以钛就是航空航天工业必不可少的结构材料。

(2)耐蚀性能优异。

由于钛能在表面形成致密的钝性氧化膜,所以钛在海水、湿氯气、亚氯酸盐及次氯酸盐溶液、硝酸、铬酸、金属氯化物、硫化物、除草酸和大于10%的甲酸外的有机酸、5%以下的硫酸、盐酸、磷酸等很多腐蚀性介质中不被腐蚀。

钛在海水中可保持5年不锈蚀,耐蚀性远远超过不锈钢(3)耐热性能够不好。

钛的耐热性能够不好,通常铝在150℃,不锈钢在310℃即为丧失了旧有的较低的力学性能,而钛合金在500℃左右仍保持良好的力学性能,有些钛合金的工作温度最高达超过600℃。

(4)低温性能好。

某些钛合金的强度随温度的降低而提高,但仍然保持很好的塑性,在c200℃下仍有较好的延性及韧性。

(5)钛具备较好的生物相容性。

医疗用钛合金骨骼、关节,血管支架等等,具备不锈钢等所没的对人体无排异性的性能[5]。

(6)钛具有无磁性。

在20粤斯特条件下,其磁导率为1.00005~1.0001hm-1,在很强大的磁场中也不会被磁化。

(7)除此之外,钛除了很多其他出色性能,例如喷氢功能,能够与铌制备超导合金,与镍制备记忆合金等。

钛的主要相及其结构氢铵钛在固态下存有两种同素异构体,常温下以YCl六方(hcp)晶格结构存有,称作α钛。

钛合金相变_phase transformation in titanium alloy

钛合金相变_phase transformation in titanium alloy

钛合金相变(phase transformation in titanium alloy)钛合金的固态组织在不同条件下的形成和变化规律。

由于纯钛具有两种同素异晶体,因此其固态相变类型繁多,性质复杂,远超过铜、铝、镍等其他有色金属。

概括起来,钛合金的固态相变可归纳为3大类:在一般连续加热和冷却条件下进行的同素异晶转变;在淬火过程中发生的非扩散性转变,即马氏体α’、α“和ωa相的形成;各种亚稳相的分解,即亚稳β相、过饱和的α相和马氏体在等温或时效处理中的沉淀过程。

连续加热和冷却过程中的同素异晶转变纯钛加热时在882.5 ℃发生α→β转变。

合金化后该转变温度(Tβ)将随合金元素的性质和含量而变化。

钛合金加热转变的主要特点在于α→β转变的体积变化效应小(约0.17%),相变应力值低,且因体心立方β相自扩散系数高,故转变迅速,不易过热,合金一旦进入β相区,晶粒尺寸迅速增大,因此难以利用相变重结晶方式细化晶粒,这一点与一般钢材有明显差异。

钛合金从β相区连续冷却时,α相通常呈片叶状析出,粗细程度与合金性质和冷却速度有关,但其基本形貌是相似的。

大量试验证明,α相与β基体之间存在严格的伯格斯(Burgers)晶体学取向关系,即{0001}αll{110)β、<112¯0>αll<111>β。

因每一{110)面族包含6个晶面,又各有2个<111>取向,故片状α相有12个变体,由此构成分布十分规则的显微组织形貌,即魏氏组织(图la),这也是绝大多数钛合金自β相区缓慢冷却后的基本组织形态。

钛合金同素异晶转变产物保持着强烈的组织遗传性。

连续冷却后形成的魏氏组织,若重新加热至β相区,α相将转变成原始取向的β相,再冷却,则又形成固有的魏氏结构。

这种组织往往伴有粗大的原始β晶粒和网状晶界α,相应的拉伸塑性和疲劳性能较差。

为改变这种状况,获得细等轴组织(图1b)或双态组织(图1c),形变再结晶是最有效的途径,这也说明为何热加工变形在决定钛合金组织状态方面占据重要地位。

钛合金相变及表征方法

钛合金相变及表征方法

α-Ti 密排六方
4
2、马氏体相变
马氏体相变:在快速冷却的过程中,β相转化成α相的过程中 来不及进行,β相转变成与母相成分相同、晶体结构不同的 过饱和固溶体。 马氏体特点:1、无扩散型相变,只发生晶格重构 2、转变无孕育期,转变速度极快 3、转变阻力大,需要较大的过冷度 4、晶格与母相有严格的取向关系
背散射
二次电子
伴生
特征X射线
俄歇电子
高的分辨率,1nm左右 很大的景深 制样简单
15
透射电子显微镜(TEM)
16
X射线衍射
17
板条马氏体
• 电镜下成板条状 • 亚结构为位错
针状马氏体
• 在合金浓度较高时成针状 • 亚结构为孪晶
6
7
片层组织(魏氏组织)
形成途径
主要特征 性能特性
• 在β相区进行热加工或者在β相区退火。
• 具有粗大等轴的原始β晶粒 • 断裂韧性高;在较快冷却状态下其蠕变抗力和 持久强度较高 • 塑性低,尤其是断面收缩率低于其它类型的
图 2: TC4800℃退火状态: 白色等轴α+灰色晶间β
图 3:Ti40合金850℃退火组织 等轴β组织 2
二、钛合金的相变与组织
1、同素异晶转变
2、马氏体相变
3、热处理典型组织 片层组织 网篮组织 双态组织
等轴组织
3
1、同素异晶转变
晶格常数 a=0.3306nm,b/a=0.87, 滑移系:12个
层片组织
8
网篮组织
形成途径
主要特征
• 在β相区开始变形,但在(α+β)相区终止 变形,原始β晶粒及晶界α破碎,冷却后形成 • α丛的尺寸减小,α条变短,且各丛交错排列, 犹如编织网篮的形状 • 塑性及疲劳性能高于魏氏组织 • 断裂韧性低于魏氏组织

钛合金中α'相的晶格常数

钛合金中α'相的晶格常数

钛合金中α'相的晶格常数【实用版】目录1.引言2.钛合金的概述3.α"相的晶格常数4.晶格常数的影响因素5.晶格常数对钛合金性能的影响6.总结正文1.引言钛合金是一种重要的金属材料,广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。

其优异的性能,如高强度、良好的抗腐蚀性和高温稳定性等,使得钛合金成为工程应用中的佼佼者。

在钛合金的众多相中,α"相具有很高的稳定性和良好的力学性能,因此对其晶格常数的研究具有重要的理论和实际意义。

2.钛合金的概述钛合金是以钛为基础,添加其他元素(如铝、钒、铬等)形成的合金。

根据相组成和组织形态的不同,钛合金可分为不同的类型,如α型、β型和α+β型等。

其中,α型钛合金具有良好的室温强度和塑性,被广泛应用在航空航天等领域。

3.α"相的晶格常数α"相是α型钛合金中的一种亚稳相,其晶格常数是指晶格参数,通常用 a 表示。

晶格常数是描述晶体内部原子排列规律的重要参数,对材料的性能有着重要的影响。

4.晶格常数的影响因素晶格常数受多种因素影响,主要包括:(1)组成元素:钛合金中添加的不同元素,如铝、钒、铬等,都会对晶格常数产生影响。

(2)温度:随着温度的升高,晶格常数会增大。

(3)应力:当材料受到外力作用时,晶格常数也会发生变化。

5.晶格常数对钛合金性能的影响晶格常数对钛合金的性能有着重要的影响,主要表现在以下几个方面:(1)强度:晶格常数越大,钛合金的强度越高。

(2)塑性:晶格常数越小,钛合金的塑性越好。

(3)抗腐蚀性:晶格常数对钛合金的抗腐蚀性也有影响,一般而言,晶格常数越大,抗腐蚀性越差。

6.总结晶格常数是描述钛合金中α"相的重要参数,其大小和变化受到多种因素的影响。

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图 2 β相和 α′相的晶体学关系
Fig畅2 Crystallographic relationship of βand α′phases
由于 α′相内应力的关系, 其衍射受到冲刷[2] 。 还有 科研工作者根据自己的研究经验得出: α′相与 α相 的衍射峰线重合, 但相对于 α相, α′相的衍射峰会 变宽, 并向低角度偏移。 上述论述无疑都是正确的, 但是对于如何真正区分 α′相与 α相来说, 显得过于 抽象, 缺乏实际指导意义。
关于 α′相的特性, 一般讨论最多的是 α′相与片 层状或针状 α相之间的区别与联系。 关于 α′相 GB / T 6611—2008 中描述为: 常常与针状 α难以区分; 区分特征是马氏体片截至在原始 β晶界, 而针状 α 常在这些晶粒边界成核; 长宽比为 10∶1 或更大[1] 。 另有文献指出: α′相的衍射谱线与 α相相同, 只是
可以看出, 为了更便于理解组织, 本文对次生 α相几乎进行了重新定义, 并提出了时效 α相和时 效 β相的概念, 其定义的原则是 α相不同的生成阶 段。 文献中通常讲到的“ 次生 α相” 是本文中的次生 α相和时效 α相的统称, 转变 β组织是本文中的次 生 α相 +时效 α相 +时效 β相的混合组织。 还需说 明的是虽然 GB /T 6611—2008 中也有“ 时效 β相” 的 定义[1] , 但对其解释是模糊不清的。 从该解释中无 法得到“时效 β相” 是指“ α沉淀” 还是“ β基体”, 如 果理解成 β基体上沉淀有细小 α相的混合组织, 则 不能称为相, 否则会将相与组织的概念混淆[3] , 所 以命名为时效 β组织则更为准确。 此时的时效 β组 织则是本文定义的时效 α相 +时效 β相的混合组织。
第4 期
辛社伟等: 钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅵ)———阿尔法

发生分解, 形成分解 α相和时效残留 β相, 可以分 别命名为时效 α相和时效 β相, 时效 α相还可以称 为三次 α相, 如图 1c 和 d 所示。 图 1e 为图 1c 中模 拟组织对应的实物的金相照片。 图 1f 为图 1d 局部 放大模拟图对应的实物的 TEM 照片。 综上可知, 一 个典型的双相钛合金组织是由初生 α相 +次生 α相 +时效 α相 +时效 β相 4 个部分组成。 其中, 不同 阶段产生的 3 类 α相是理解微观组织的主线和关键, 其它类型的组织都可套用该模式。 例如, 对于魏氏 组织, 由于固溶温度在单相区, 因此不包含初生 α 相, 是由次生 α相 +时效 α相 +时效 β相 3 个部分 组成; 对于近 β合金也是一样的, 只是由于 β稳定 系数高, 次生 α相大多呈细片层或针状分布于混合 组织中, 其形态与时效 α相差距变小, 但是只要把 握不同阶段的 α相, 则会对组织有清晰的了解。 对 于固溶后冷却速度较快, 形成马氏体相而不是次生 α相的情况, 在后文讨论马氏体部分时会有所解释。
3 α′相
α′相( αprime hexagonal martensite ) 为钛合金马 氏体中的一种, 呈六方结构, 与体心立方的 β相之 间 保 持 Burgers 位 向 关 系: ( 0001 ) α′∥ ( 011 ) β,
[1120] α′∥[111] β, 该位向关系如图 2 所示, 与 β →α之间的结晶学位向关系相同。
1 前 言
钛合金中最重要的相有 7 个, 分别是 α、 β、 α′、 α"、 ω、 β′和 α2相, 这些相中 α、 α′、 α"、 ω、 β′、 β 相属于同素异构相, α2相属于共析相, 因此也可称它 们为“6 +1” 个相。 这 7 个相中以“ α” 为主体表达式 的相有 4 个, 占到一半以上, 分别为 α、 α′、 α"和 α2相。 弄清楚这 4 个相的区别与联系对于了解钛合 金相变具有重要意义。
冷却过程中初生 α相以外的部分会析出 α相, 这个过 程生成的 α相为次生 α相, 或称为二次 α相, 这部 分 α相为片层状, 片层厚度由冷却速率决定, 即冷 却速率决定次生 α相的形态尺寸。 次生 α相形成后, 除初生 α相以外的组织是混合组织, 由片层状的次 生 α相和次生 α相层间的残留 β相组成, 如图 1b 所 示。 时效过程中, 这些残留的片层状 β相会进一步

30 卷
2 α相
α相是钛合金中最基本 的, 也是最重要的相, 关于其晶体学特征以及与晶体学特征相关的特性在 相关书籍和文献中已有详细的论述。 众所周知, α 相的形态是钛合金组织形态的基础, 钛合金的 4 大 典型组织形态(等轴组织、 双态组织、 网篮组织和魏
氏组织) 都是以 α相的形态来命名的, 所以 α相的形 态几乎决定了合金的组织形Байду номын сангаас。
然而, 在晶体学中, 形成过饱和固溶体、 饱和 固溶体结构的例子很多, 但大部分都没有进行区分, 而钛合金中则将其重新命名为 α′相, 这主要与 α′相 和 α相的转变方式有关。 α′相是 β相通过无扩散相 变切变方式转变的, 它符合马氏体转变的特征, 而 α相是扩散相变转变的。 对于 β→α′和 β→α这种无 扩散相变和扩散相变转变方式以及 α′相与 α相的形 式, 文献 [3] 用图形重组的方式给予了形象说 明。 导致 α′相和 α相相变方式不同的唯一原因是冷却速 率, 当冷却速率超过一定值时, β→α相变会以无扩 散的切变方式进行, 此时合金元素来不及析出, 形 成 α相的过饱和固溶体 α′相。 一旦冷却速率较慢,
区分 α′相与 α相要先了解它们之间的联系: ① α′相与 α相具有相同的晶格结构, 几乎相同的晶格 常数(α相参考晶胞尺寸: a =0畅293 nm, c =0畅467 5 nm, c /a =1畅596; α′相 参 考 晶 胞 尺 寸: a =0畅295 nm, c =0畅468 nm, c /a =1畅587 ); ② α′相和 α相都 与 β相保持 Burgers 位向关系; ③ α′相是 β相转变成 α相的过渡相, 是固溶元素在 α相的过饱和固溶体。 从上述联系可以看出, 无论是从晶体结构、 晶格常 数, 还是与母相的位向关系, α′相和 α相几乎都是 相同的, 这就是为什么在命名时在 α主体表达式上 加上一撇, 将其命名为 α′相的原因, 也是为什么 α′ 相与 α相极难区分的原因。
现有的关于钛合金的文献中, 与这 4 个相相关
收稿日期: 2013 -03 -12 作者简介: 辛社伟(1978—), 男, 博士。
的内容非常多, 但大都集中于特定的合金, 研究这 些合金中某个相的特征和相变, 缺乏对各个相之间 关系的系统介绍。 在 GB /T 6611—2008 中, 对上述 4 个相也进行了定义[1] 。 而国标中对这 4 个相的定 义大多为描述性的, 并且分类过于繁杂, 即使参考 这些定义, 也无法得到这 4 个相的清晰概念。 此外, 国标中对于部分相的分类和描述也有值得商榷的地 方。 为此, 针对上述以“ α” 为主体表达式的 4 个典 型相, 以现有的文献和作者多年的工作经验为基础, 从结构、 形态以及相转变三个方面对这 4 个相之间 的区别和联系进行了系统阐述, 旨在为初涉钛合金 领域的工程技术人员研究钛合金组织和相变提供一 定的参考。
对于 α相形态的理解, 可以抓住一条主线, 即 以双态合金为典型合金, 根据 α相生成阶段的不同, 分清楚初生 α相(一次 α相)、 次生 α相(二次 α相) 和时效 α相( 三次 α相) 这 3 类 α相, 具体如图 1 所示。
图 1 两相钛合金的典型组织及模拟图 Fig畅1 Typical microstructures and simulated images of two -phase titanium alloy
第 30 2013
年卷 第8
4期 月
Vol畅30 No畅4 August 2013
钛 合 金 固 态 相 变 的 归 纳 与 讨 论 ( Ⅵ ) ——— 阿 尔 法
辛社伟, 赵永庆
(西北有色金属研究院, 陕西 西安 710016)
摘 要: 钛合金中, 涉及到钛元素的相成百上千, 这些相中, 大部分无需了解, 但其中有 7 个相尤其需要关注, 他 们是 6 个同素异构相 α、 β、 α′、 α"、 ω、 β′和一个共析相 α2 。 这 7 个重要的相的表达中以阿尔法为主体表达式的相 有 4 个: α、 α′、 α"和 α2 相。 根据相关资料和作者在钛合金方面的工作经验, 对这 4 个以阿尔法为主体表达式的相 的结构、 形态、 相转变特点以及他们之间的联系进行了介绍, 旨在为初涉钛合金领域的工程技术人员研究钛合金组 织和相变提供一定的参考。 关键词: 钛合金; 相变; α; α′; α"; α2
Inductions and Discussions of Solid State Phase Transformation of Titanium Alloy( Ⅵ)———Alpha
Xin Shewei, Zhao Yongqing
(Northwest Institute for Nonferrous Metal Research , Xi’ an 710016, China)
Abstract: There are many amounts of phases containing Ti element in titanium alloys .But the majority of these pha - ses are unnecessary to know , among them there are seven phases that are very important for technologists in titanium alloy field.They are six allotropic phases of α, β, α′, α", ω, β′and one eutectoid phase of α2 .Through analyzing the expression symbol of the seven phases it can be found that there are four phases of α, α′, α"and α2 showing the same main body expression symbol of α.The structures, morphologies, distinctiveness and relationships of these four phases were introduced based on the relation materials and the working experience of the authors .It was believed that this paper would do help for engineering technicians to understand the morphology and phase transformation of titanium alloys. Key words: titanium alloy; phase transformation ; α; α′; α"; α2
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