原菁骏等：热变形及热处理过程中TC17钛合金组织与取向的关联性 ·775· b 204m 20m 20μm 图3TC17合金在860℃下不同应变速率下热压缩变形组织.(a)0.01s1:(b)0.1s1:(c)1s Fig.3 Microstructure of the TC17 alloy hot compressed at 860C and different strain rates:(a)0.01s-,(b)0.1s-,(c)1s- 2.2热处理对TC17钛合金淬火组织的影响 变而产生的位错和缺陷大幅减少，合金中相组成趋 对淬火态的TC17钛合金进行热处理后，组织 于稳定.不难看出，经过热处理后，体系内初生α相 形态与淬火态有很大区别，TC17钛合金热处理后组 依旧存在，且趋于等轴化，亚稳定B相发生了转变， 织形貌如图4所示，合金中α相和B相组织特征清 形成了弥散分布的平衡状态分解产物，即α、B相交 晰，界限明显，这说明热处理使得淬火组织中由于形 互排列的片层状B转变组织m (b) (c) 204m 20m 图4TC17合金热处理后的微观组织.(a)840℃，0.1s1:(b)860℃，0.1s:(c)880℃，0.1sl:(d)860℃，0.01s-l:(e)860℃， 1s-1 Fig.4 Microstructure of the TC17 alloy heat treated at different conditions:(a）840℃，0.1s1:(b)860℃，0.1s-l:(c）880℃，0.1s-l;(d) 860℃，0.01s1:(e)860℃，1s-1 2.3热变形及热处理过程中TC17钛合金的取向 变，导致α相含量减少且尺寸变小.热变形后的α 演化 相己不存在明显的强织构，而且在(0001)、(1010) 由图5(a)和图6(a)可知，原始组织的a相和 和(1120)三个面上的织构组分增多，取向均匀性增 B相都存在明显的变形织构.α相的最强织构组分 加.热变形对α相晶粒的取向影响较大，很明显的 主要集中在(0001)面上的1120〉方向.B相的最 改善了其取向的均匀性.一方面是高温下发生→ 强织构组分主要集中在(001)面上的101〉方向和 B相转变，使α相的原有取向减少甚至消失：另一方 (111)面上的001)方向上. 面α相在高温变形下发生动态再结晶，改变了原有 从图5(c)~(e)可知TC17合金在高温变形过 取向.从图5(b)、(d)和(f)可知TC17合金在相同 程中，随着变形温度的增加组织中发生α→β相转 变形温度下，随着变形速率的加快组织形变程度增原菁骏等: 热变形及热处理过程中 TC17 钛合金组织与取向的关联性 图 3 TC17 合金在 860 ℃下不同应变速率下热压缩变形组织 . ( a) 0. 01 s － 1 ; ( b) 0. 1 s － 1 ; ( c) 1 s － 1 Fig． 3 Microstructure of the TC17 alloy hot compressed at 860 ℃ and different strain rates: ( a) 0. 01 s － 1，( b) 0. 1 s － 1，( c) 1 s － 1 2. 2 热处理对 TC17 钛合金淬火组织的影响 对淬火态的 TC17 钛合金进行热处理后，组织 形态与淬火态有很大区别，TC17 钛合金热处理后组 织形貌如图 4 所示，合金中 α 相和 β 相组织特征清 晰，界限明显，这说明热处理使得淬火组织中由于形 变而产生的位错和缺陷大幅减少，合金中相组成趋 于稳定． 不难看出，经过热处理后，体系内初生 α 相 依旧存在，且趋于等轴化，亚稳定 β 相发生了转变， 形成了弥散分布的平衡状态分解产物，即 α、β 相交 互排列的片层状 β 转变组织［17］． 图 4 TC17 合金热处理后的微观组织 . ( a) 840 ℃，0. 1 s － 1 ; ( b) 860 ℃，0. 1 s － 1 ; ( c) 880 ℃，0. 1 s － 1 ; ( d) 860 ℃，0. 01 s － 1 ; ( e) 860 ℃， 1 s － 1 Fig． 4 Microstructure of the TC17 alloy heat treated at different conditions: ( a) 840 ℃，0. 1 s － 1 ; ( b) 860 ℃，0. 1 s － 1 ; ( c) 880 ℃，0. 1 s － 1 ; ( d) 860 ℃，0. 01 s － 1 ; ( e) 860 ℃，1 s － 1 2. 3 热变形及热处理过程中 TC17 钛合金的取向 演化 由图 5( a) 和图 6( a) 可知，原始组织的 α 相和 β 相都存在明显的变形织构． α 相的最强织构组分 主要集中在( 0001) 面上的〈11 20〉方向． β 相的最 强织构组分主要集中在( 001) 面上的〈101〉方向和 ( 111) 面上的〈001〉方向上． 从图 5( c) ～ ( e) 可知 TC17 合金在高温变形过 程中，随着变形温度的增加组织中发生 α→β 相转 变，导致 α 相含量减少且尺寸变小． 热变形后的 α 相已不存在明显的强织构，而且在( 0001) 、( 10 10) 和( 11 20) 三个面上的织构组分增多，取向均匀性增 加． 热变形对 α 相晶粒的取向影响较大，很明显的 改善了其取向的均匀性． 一方面是高温下发生 α→ β 相转变，使 α 相的原有取向减少甚至消失; 另一方 面 α 相在高温变形下发生动态再结晶，改变了原有 取向． 从图 5( b) 、( d) 和( f) 可知 TC17 合金在相同 变形温度下，随着变形速率的加快组织形变程度增 · 577 ·