·1846 工程科学学报，第39卷，第12期 相变点895℃ 组织和性能变化的影响，第一和第三道次压缩温度接 880℃.15mm 近相变点，主要模拟相变对组织和性能变化的影响，变 840℃.15min 空冷 形量均为18%，第二道次采用与单道次压缩相同的温度 空冷 和变形量，应变速率始终为0.1s,变形后水冷至室温 表2TC17合金热模拟压缩实验方案 A组 Table 2 Experimental scheme of thermal simulation compression of B组 TC17 alloy 试样编号循环热处理次数Gleeble压缩 压缩量/% t/min 图2TC17钛合金循环热处理示意图 6 单道次 30 Fig.2 Schematic diagram of heat treatment of TC17 titanium alloy 2 9 单道次 30 2 6 多道次 66 次热压缩试验选用两种不同的压缩温度，主要是为了 多道次 66 模拟两相钛合金在变形过程中相变和形变共同作用对 (a↑ b↑ 压缩变形 840℃.15 iM 875℃，15min压缩变形 875℃，15min压缩变形 M 炉冷 M 压缩变形 .-/10eg 10℃s 水冷 840℃.15min 水冷 /10℃s 室温 室温 8min t/min 图3热模拟压缩实验工艺规范.(a)单道次：(b)多道次 Fig.3 Specification for thermal simulation compression experiment:(a)single pass:(b)multiple pass 对试样的纵截面进行机械研磨、抛光、化学侵蚀失，但可以看到明显的原始B晶界，连续的晶界α相 (体积分数为15%氢氟酸+10%硝酸+75%蒸馏水的 破碎球化，晶内存在大量高长径比的条状α相，球化 混合溶液)，在LEICA-DMR光学显微镜下观察其组织 效果不明显.经过9次循环热处理后，部分原始晶界 分布和α相的球化情况.退火后试样经机械研磨、抛 消失，晶内的条状α相长径比减小，球化程度进一步 光、电解抛光（采用体积分数为5%高氯酸+95%冰醋 增加，但条状α相仍占优势.由此可知循环热处理次 酸的混合溶液，在30V直流电压下保持25s)制备电子 数的增加可以在一定程度上提高条状α相的球化 背散射衍射试样.电子背散射测试在具有HKL Chan- 程度. nel5数据采集和分析软件的LE01450扫描电子显微 由于在加热、冷却的过程中会产生新晶粒的形核 镜(SEM)进行. 点，如晶界、位错、空位、层错以及晶体本身含有的夹杂 等，而在这些形核点形核的难度依次增加.当试样在 2实验结果 循环上限温度保温时，这些缺陷处便作为优先形核或 2.1循环热处理后的显微组织特征 者条状相断裂的位置.在此过程中球状α相以畸变能 图4为6次和9次循环热处理后的金相组织.可 作为形核和长大的驱动力，发生静态再结晶行为.随 以看出，试样经过6次循环热处理后，原始魏氏组织消 着新晶粒的生成，原始长条状的α晶粒被截断.保温 (a) (b) 20 jm 20m 图4不同次数循环热处理后的光学显微组织.(：)6次：(b)9次 Fig.4 Optical microstructure after different cycles of heat treatments:(a)6 times:(b)9 times工程科学学报，第 39 卷，第 12 期 图 2 TC17 钛合金循环热处理示意图 Fig． 2 Schematic diagram of heat treatment of TC17 titanium alloy 次热压缩试验选用两种不同的压缩温度，主要是为了 模拟两相钛合金在变形过程中相变和形变共同作用对 组织和性能变化的影响，第一和第三道次压缩温度接 近相变点，主要模拟相变对组织和性能变化的影响，变 形量均为18%，第二道次采用与单道次压缩相同的温度 和变形量，应变速率始终为0. 1 s － 1，变形后水冷至室温． 表 2 TC17 合金热模拟压缩实验方案 Table 2 Experimental scheme of thermal simulation compression of TC17 alloy 试样编号 循环热处理次数 Gleeble 压缩 压缩量/% 1 6 单道次 30 2 9 单道次 30 3 6 多道次 66 4 9 多道次 66 图 3 热模拟压缩实验工艺规范 . ( a) 单道次; ( b) 多道次 Fig． 3 Specification for thermal simulation compression experiment: ( a) single pass; ( b) multiple pass 对试样的纵截面进行机械研磨、抛光、化学侵蚀 ( 体积分数为 15% 氢氟酸 + 10% 硝酸 + 75% 蒸馏水的 混合溶液) ，在 LEICA--DMＲ 光学显微镜下观察其组织 分布和 α 相的球化情况． 退火后试样经机械研磨、抛 光、电解抛光( 采用体积分数为 5% 高氯酸 + 95% 冰醋 酸的混合溶液，在 30 V 直流电压下保持 25 s) 制备电子 背散射衍射试样． 电子背散射测试在具有 HKL Chan￾nel 5 数据采集和分析软件的 LEO1450 扫描电子显微 镜( SEM) 进行． 2 实验结果 图 4 不同次数循环热处理后的光学显微组织 . ( a) 6 次; ( b) 9 次 Fig． 4 Optical microstructure after different cycles of heat treatments: ( a) 6 times; ( b) 9 times 2. 1 循环热处理后的显微组织特征 图 4 为 6 次和 9 次循环热处理后的金相组织． 可 以看出，试样经过 6 次循环热处理后，原始魏氏组织消 失，但可以看到明显的原始 β 晶界，连续的晶界 α 相 破碎球化，晶内存在大量高长径比的条状 α 相，球化 效果不明显． 经过 9 次循环热处理后，部分原始晶界 消失，晶内的条状 α 相长径比减小，球化程度进一步 增加，但条状 α 相仍占优势． 由此可知循环热处理次 数的增加可以在一定程度上提高条状 α 相 的 球 化 程度． 由于在加热、冷却的过程中会产生新晶粒的形核 点，如晶界、位错、空位、层错以及晶体本身含有的夹杂 等，而在这些形核点形核的难度依次增加． 当试样在 循环上限温度保温时，这些缺陷处便作为优先形核或 者条状相断裂的位置． 在此过程中球状 α 相以畸变能 作为形核和长大的驱动力，发生静态再结晶行为． 随 着新晶粒的生成，原始长条状的 α 晶粒被截断． 保温 · 6481 ·