低倍和顯微組織中的各種組織不均勻性,有些在低倍組織中比在顯微組織中更清晰。與其不同的是還有一種α相粗大析出,通常是在具有片層形狀α的顯微組織中觀(guān)察到的,而在α片層顯著球化的組織中很少遇到,如圖4-33所示。在片狀和過(guò)渡型組織中,α相粗大析出經(jīng)常是在靠近原始β晶粒邊界處出現(xiàn)的??梢砸暂^寬的(達(dá)到10~20μm)晶界α鑲邊的形式出現(xiàn)(見(jiàn)圖4-33(a-33(a)、(b).它們同樣可能分布在β晶粒內(nèi)部,包括幾個(gè)完整的α集束群,并且其橫向尺寸可達(dá)到100~320μm(見(jiàn)圖4-33(c)).在過(guò)渡型和球狀組織中,通常會(huì)遇到以拉長(zhǎng)的(長(zhǎng)度達(dá)到300~50μm)、寬度為5~25μm條帶(稱(chēng)為面條組織)形式出現(xiàn)的粗大析出(見(jiàn)圖4-33(d)).
有資料報(bào)道,電子顯微鏡研究、微區(qū)X射線(xiàn)結(jié)構(gòu)分析和顯微
硬度測(cè)量中,未曾發(fā)現(xiàn)α相粗大析出組織在成分和性能方面有實(shí)質(zhì)性的差異。因此可以設(shè)想,α相粗大析出不是任何反常的形成物,與正常α相只是尺寸上有區(qū)別。根據(jù)一些研究工作的數(shù)據(jù),它們的出現(xiàn)是由于晶內(nèi)和靠近邊界的α相析出有著顯著的空間各向異性以及它們?nèi)∠虻亩喾桨感裕ǘ嗫赡苄裕┰斐傻?,只是金相試樣的平面以不同角度切割α相晶粒的緣故。在銳角情況下(φ≤5°~10°),觀(guān)察到的α片狀析出厚度可能很寬(≥10倍),超過(guò)了真實(shí)的厚度。換句話(huà)說(shuō),α相粗大析出是相表面與試樣平面以小角度切割的那些α片層的切口(截面)。靠近晶界的和晶內(nèi)的α相析出平面的截面尺寸以及發(fā)現(xiàn)它們的概率會(huì)更大些。因此,在大型鍛件半成品組織中會(huì)較經(jīng)常地觀(guān)察到α相粗大析出。
因?yàn)樵谒形龀龅摩料嘀锌拷Ы绲氖亲铋L(zhǎng)的,所有最粗的α相也經(jīng)常分布在原始β晶粒邊界上。在球狀和過(guò)渡型組織中遇到的α相條帶狀形成物(見(jiàn)圖4-33(d)),是析出的初生α相聚集合成的,它是在(α+β)區(qū)變形后由于對(duì)球化具有高度的穩(wěn)定性,(α+β)因此仍保留著長(zhǎng)條狀。這通常與不正常的熱工藝有關(guān),如長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱而變形不夠充分。它對(duì)力學(xué)性能是有影響的,在國(guó)內(nèi)外的重要鈦合金承力鍛件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)這種長(zhǎng)條的初生α是有限制的,如不得長(zhǎng)于0.75mm.
在鈦合金半成品中出現(xiàn)的上述種種組織不均勻的現(xiàn)象,均是由于不均勻變形一-再結(jié)晶造成的。此外,還存在著冶金缺陷和化學(xué)成分不均勻造成的各種反常組織和缺陷,如金屬與非金屬夾雜、成分偏析、縮孔和疏松等。從總體上說(shuō),目前已有的關(guān)于鈦合金組織的認(rèn)識(shí),能確保足夠深入地理解組織的基本要素、多樣性的原因及在變形和熱處理過(guò)程中的變化規(guī)律性。這就是制定能控制半成品組織、獲得所要求的組織類(lèi)型、優(yōu)化組織參數(shù)的尺寸、提高半成品體積內(nèi)均勻性的工藝的理論基礎(chǔ),另一個(gè)基礎(chǔ)是有關(guān)組織對(duì)鈦合金力學(xué)性能的影響。
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