钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅵ)--阿尔法

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1、第３０卷第４期Ｖｏｌ畅３０Ｎｏ畅４２０１３年８月Ａｕｇｕｓｔ２０１３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、

2、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＂；α２InductionsandDiscussionsofSolidStatePhaseTransformationofTitaniumAlloy（Ⅵ）———AlphaＸｉｎＳｈｅｗｅｉ，ＺｈａｏＹｏｎｇｑｉｎｇ（ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｘｉ’ａｎ７１００１６，Ｃｈｉｎａ）Abstrac

3、t：ＴｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙａｍｏｕｎｔｓｏｆｐｈａｓｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＴｉｅｌｅｍｅｎｔｉｎｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓ．Ｂｕｔｔｈｅｍａｊｏｒｉｔｙｏｆｔｈｅｓｅｐｈａ-ｓｅｓａｒｅｕｎｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｋｎｏｗ，ａｍｏｎｇｔｈｅｍｔｈｅｒｅａｒｅｓｅｖｅｎｐｈａｓｅｓｔｈａｔａｒｅｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓｉｎｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅｙａｒｅｓｉｘａｌｌｏｔｒｏｐｉｃｐｈａｓｅｓｏｆα，β，α′，α＂，ω，β′ａｎｄｏｎｅｅｕｔ

4、ｅｃｔｏｉｄｐｈａｓｅｏｆα２．Ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｙｍｂｏｌｏｆｔｈｅｓｅｖｅｎｐｈａｓｅｓｉｔｃａｎｂｅｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｒｅａｒｅｆｏｕｒｐｈａｓｅｓｏｆα，α′，α＂ａｎｄα２ｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｓａｍｅｍａｉｎｂｏｄｙｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｙｍｂｏｌｏｆα．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ，ｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆｔｈｅｓｅｆｏｕｒｐｈａｓｅｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂａｓｅ

5、ｄｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅａｕｔｈｏｒｓ．Ｉｔｗａｓｂｅｌｉｅｖｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｏｕｌｄｄｏｈｅｌｐｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｃｉａｎｓｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓ．Keywords：ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ；α；α′；α＂；α２的内容非常多，但大都集中

6、于特定的合金，研究这１　前言些合金中某个相的特征和相变，缺乏对各个相之间钛合金中最重要的相有７个，分别是α、β、α′、关系的系统介绍。在ＧＢ／Ｔ６６１１—２００８中，对上述［１］α＂、ω、β′和α２相，这些相中α、α′、α＂、ω、β′、β４个相也进行了定义。而国标中对这４个相的定相属于同素异构相，α２相属于共析相，因此也可称它义大多为描述性的，并且分类过于繁杂，即使参考们为“６＋１”个相。这７个相中以“α”为主体表达式这些定义，也无法得到这４个相的清晰概念。此外，的相有４个，占到一半以上，分别为

7、α、α′、α＂和国标中对于部分相的分类和描述也有值得商榷的地α２相。弄清楚这４个相的区别与联系对于了解钛合方。为此，针对上述以“α”为主体表达式的４个典金相变具有重要意义。型相，以现有的文献和作者多年的工作经验为基础，现有的关于钛合金的文献中，与这４个相相关从结构、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收稿日期：２０１３－０３－１２作者简介：辛社伟（１９７８—），男，博士。定的参考。２３０卷氏组织）都是以α相的

8、形态来命名的，所以α相的形２　α相态几乎决定了合金的组织形态。α相是钛合金中最基本的，也是最重要的相，对于α相形态的理解，可以抓住一条主线，即关于其晶体学特征以及与晶体学特征相关的特性在以双态合金为典型合金，根据α相生成阶段的不同，相关书籍和文献中已有详细的论述。众所周知，α分清楚初生α相（一次α相）、次生α相（二次α相）相的形态是钛合金组织形态的基础，钛合金的４大和时效α相（三次α相）这３类α相，具体如图１典型组织形态（等轴组织、双态组织、网篮组织和魏所示。图１　两相钛合金的典型组织及模拟图Ｆ