TC4(Ti-6Al-4V)是目前用量最大、、、用处最为宽泛的钛合金。通过分歧的加工工艺扭转TC4钛板材的显微组织描摹，，并使资料出现出多样化的机能特点，，对于深刻挖掘资料机能潜能，，扩大资料利用场景有较大意思。资料韧性是资料变形时吸收能量的能力，，常用冲击韧性和断裂韧性指标来表征资料韧性的曲直[1]。本文通过对低间隙和高氧TC4板材进行分歧热处置温度退火，，钻研了热处置温度对板材冲击韧性、、、显微组织和裂纹扩大速度的影响法规。

1、、、尝试步骤

尝试资料

本钻研选取热轧工艺出产的两批次厚度10mmTC4板材，，两批次板材别离编号为板材A、、、B。板材A为低间隙(ELI)TC4成分，，板材B为高氧TC4成分(化学成分见表1)。板材热轧至10mm后未经热处置，，以热轧状态选取水切割方式取试样坯。

板材热处置

使用高精度箱式热处置炉(±2℃)对试样坯进行热处置，，拔取TC4再结晶温度领域进行再结晶退火热处置(见表2)，，热处置功夫均为60min，，冷却方式为空气冷却。

机能测试

测试板材冲击韧性和裂纹扩大速度以表征板材韧性，，其中板材冲击韧性尝试步骤执行GB/T229—2007，，测试方向为横向，，每个热处置制度测试三个样。裂纹扩大速度尝试步骤执行ASTME647-15，，测试方向为横向。

2、、、了局与会商

冲击韧性

表3为热轧态及经分歧温度热处置后低间隙TC4(A)及高氧TC4板材(B)的横向室温冲击韧性测试数据。从表3能够看出，，在各热处置制度下低间隙TC4板材室温冲击韧性均高于高氧TC4板材，，降低板材氧含量能够提高板材塑性，，降低强度水平，，降低资料的脆性偏差，，提高板材受外力冲击时的能量吸收功，，从而提高板材冲击韧性[2]。

从表3能够看出，，在700~980℃领域内随着退火温度升高，，板材A和B的冲击韧性值均出现出先降落后上升再降落的法规。低间隙TC4(A)板材经780℃热处置后冲击韧性最小，，均匀达到58.3J/cm²；经900℃热处置后冲击韧性最大，，均匀达到82.3J/cm²。高氧TC4(B)板材经780℃热处置后冲击韧性最小，，均匀达到33.7J/cm²；在940℃热处置后冲击韧性最大，，均匀达到51.3J/cm²。

显微组织

图1为板材A、、、B在热轧态及冲击韧性值最小、、、最大时对应热处置制度下的显微组织图片。

从图1能够看出，，板材A、、、B热轧态显微组织均为初生等轴状及长条状α+次生α+β转变组织，，板材A的次生α含量较板材B略多。经780℃热处置后，，板材产生再结晶及晶粒长大，，板材A、、、B显微组织类型与热轧态一样，，但初生等轴状及长条状α均产生显著长大。

板材A经900℃热处置后，，板材显微组织为初生等轴状α+片层状α+β转变组织组成的双态组织。板材B经940℃热处置后，，板材显微组织同样出现出双态组织，，但与板材A相比，，板材B的初生等轴状α含量较少，，片层状α含量较多且较为粗壮。

等轴状α组织通常拥有较好的强度、、、塑性和抗委顿裂纹萌活力能，，片层状α则拥有较好的断裂韧性和抗委顿裂纹扩大机能，，双态组织则很好的综合了等轴和片层状组织在资料机能方面的利益，，较为平衡的克制了裂纹萌生和扩大过程，，提高资料韧性。与板材B相比，，板材A等轴状α含量更多，，有利于提高板材整体塑性，，降低α晶粒萌生裂纹的偏差；板材A片层状α更为藐小，，晶界占比更大，，有利于使室温下沿晶裂纹扩大蹊径崎岖化。

裂纹扩大速度

板材A经780℃、、、900℃热处置后及板材B经780℃热处置后横向裂纹扩大速度别离代表低间隙板材冲击韧性值最小、、、最大及高氧板材冲击韧性值最小状态下板材横向裂纹扩大速度情况。板材A经900℃热处置后裂纹扩大速度最低；经780℃热处置后次之；板材B经780℃热处置后裂纹扩大速度最高；在裂纹扩大阶段3种板材裂纹扩大速度的差距更为显著。此外，，板材B中较高的氧含量(0.18%)会加剧晶粒尺寸对裂纹扩大速度的影响水平[3]。上述法规与冲击韧性了局对资料的韧性评价了局相一致，，冲击韧性值越高，，裂纹扩大速度越低，，资料变形和断裂时吸收的能量越高，，资料抵抗变形和断裂的能力越强。

3、、、实现语

TC4钛合金板材经780℃热处置后显微组织类型为初生等轴状及长条状α+次生α+β转变组织，，冲击韧性低，，裂纹扩大速度高；经900~940℃热处置后显微组织类型为双态组织，，冲击韧性高，，裂纹扩大速度低。板材氧含量对板材韧性影响显著，，降低氧含量会显著提高板材冲击韧性，，降低板材裂纹扩大速度。

参考文件

[1]郑修麟.资料的力学机能.西安:西北工业大学出版社,2000

[2]张翥,王群骄,莫畏.钛的金属学和热处置.北京:冶金工业出版社,2009

[3]莱茵斯,皮特尔斯.钛与钛合金.北京:化学工业出版社,2005

作者简介：：：高飞(1986—)，，男，，陕西宝鸡人，，硕士，，2012年毕业于西安理工大学资料科学与工程专业，，钻研方向：：：钛及钛合金加工。通讯地址：：：721014陕西省宝鸡市钛城路1号宝钛集团，，E-mail：：：gaofei_828@qq.com。