獲得雙態(tài)組織（或稱為球狀－片狀組織）鍛件的熱機(jī)械加工工藝路線如圖4-14所示，其工藝路線同樣分為4個(gè)部分，即β區(qū)的均勻化和開坯、（α+β)區(qū)的變形、（α+β)區(qū)的再結(jié)晶、時(shí)效或去應(yīng)力退火。

該工藝的關(guān)鍵工藝參數(shù)是在鑄錠β區(qū)開坯后的冷卻速度，如前所述，這個(gè)冷卻速度將決定α片的寬度。這種片狀的α在第II步將得到變形，在第II步將得到又一次再結(jié)晶，所以從工序I得到的原始的α片的寬度將與后來的等軸α的尺寸有直接的關(guān)系，圖4-15所示為IMI834鈦合金在工序I的β區(qū)加工后以不同冷卻速度冷卻并經(jīng)工序II和II后得到的顯微組織。從圖4-15中可以清楚地看到，圖4-15(a)中等軸初生α相（αp)約為40μm,(b)中的等軸ap約為m,而的體積分?jǐn)?shù)約為13%,片狀α的寬度幾乎是相同的。

工序II為變形。半成品在（α+β)區(qū)的塑性變形是該熱機(jī)械加工工藝路線中的關(guān)鍵工序，由工序I的冷卻得到的片狀α在（α+β）相區(qū)接受塑性變形，這種塑性變形應(yīng)該是越大越好，但是至少有足夠的能量積累以便α和β相在工序II能得到完全的再結(jié)晶。在工序II的變形中，密排六方結(jié)構(gòu)的α相和體心立方結(jié)構(gòu)的β相發(fā)展了織構(gòu)，它們將影響到再結(jié)晶的組織和力學(xué)性能。

工序Ⅲ為再結(jié)晶退火。這一步中最重要的參數(shù)是溫度，溫度將決定再結(jié)晶后等軸初生α相（αp)的體積分?jǐn)?shù)。αp大都分布在β晶粒的三角晶界處。對(duì)雙態(tài)組織來說，αp的體積分?jǐn)?shù)和尺寸大小是最重要的顯微組織特征，一般情況下，β晶粒尺寸約等于之間的距離。再結(jié)晶退火的時(shí)間只要能足以使孤立的等軸αp晶粒形成就足夠了。
生產(chǎn)實(shí)踐表明：在過高再結(jié)晶溫度下停留過長時(shí)間，再結(jié)晶β晶粒也可能出現(xiàn)聚集長大，如圖4-16所示，會(huì)明顯降低強(qiáng)度和塑性。發(fā)生了聚集長大的β晶粒的顯微組織雖然保留有一定量的等軸初生α相（αp)，顯示了兩相區(qū)變形的基本特征，但同時(shí)存在較清晰粗大的再結(jié)晶β晶界，有時(shí)每個(gè)β晶粒中的β轉(zhuǎn)變組織有著明顯的較一致的方向性，在低倍試片上可能表現(xiàn)為粗大的半清晰晶。

再結(jié)晶退火溫度下，強(qiáng)α穩(wěn)定元素（如A1、0)或強(qiáng)的β穩(wěn)定元素（如Mo、V)將會(huì)分別向α相和β相擴(kuò)散，以至于從再結(jié)晶溫度冷卻時(shí)在β晶粒中形成α片，如圖4-17所示，它們有較低的濃度（A1、O),在工序IV中有可能析出α2相質(zhì)點(diǎn)。
在雙態(tài)組織中，從兩相區(qū)再結(jié)晶退火的冷卻速度主要影響各個(gè)α片的寬度，而α集束的尺寸和晶界α的長度很大程度上取決于β晶粒的尺寸。在通常的工業(yè)生產(chǎn)的冷卻速度范圍內(nèi)，如30~600℃/min,雙態(tài)組織中α集束尺寸與β晶粒度差不多。在較低的冷卻速度下，αp的大小和含量將有所增加。

Brun等人認(rèn)為：對(duì)于雙態(tài)組織，（α+β)區(qū)變形的目的是為了獲得具有等軸α和轉(zhuǎn)變組織的細(xì)小β晶粒，Dβ約20~40μm片厚度約為1μm.為了達(dá)到這個(gè)目的，（α+β)區(qū)變形前的坯料應(yīng)是已經(jīng)完成了一次完全再結(jié)晶的β細(xì)晶組織；并有必要規(guī)定晶內(nèi)組織，特別是α片的厚度，這是對(duì)工序I的基本要求。
在（α+β)區(qū)的晶粒細(xì)化取決于存在等軸α顆粒時(shí)β晶粒的再結(jié)晶。α顆粒數(shù)量增加時(shí)，可以促進(jìn)新β晶粒的形核并避免其長大，所以在給定的加工規(guī)范下，晶核長大達(dá)到平衡成為穩(wěn)定的晶粒（尺寸記為
CB)。新的β晶粒在α顆粒之間長大。如果α顆粒數(shù)量太多，以至于α顆粒之間的距離bв小于CB,在相當(dāng)合適的加工制度下，常常不會(huì)發(fā)生β相的再結(jié)晶。
bβ/Cβ≥1
這是存在等軸α顆粒時(shí)β相發(fā)生再結(jié)晶的一個(gè)重要條件。而的大小僅僅受變形和退火規(guī)范的控制，與原始組織無關(guān)。b值在（α+β）區(qū)變形之前由金屬的組織確定。為了β相的再結(jié)晶，α顆粒的數(shù)量和顆粒之間的距離是非常重要的，而α相的體積分?jǐn)?shù)則不那么重要。在含有相等體積分?jǐn)?shù)α相的情況下，根據(jù)α顆粒的尺寸，bβ可以在很大范圍內(nèi)變化。
為加快β相的再結(jié)晶，α顆粒的數(shù)量應(yīng)盡可能地多，同時(shí)顆粒間的距離不小于CB。
一個(gè)坯料的組織中，α顆粒之間的距離可以相差10倍以上，這是在（α+β)區(qū)區(qū)內(nèi)β相再結(jié)晶嚴(yán)重不均勻的原因之一。這類組織中，原始過分細(xì)小片層組織不利于再結(jié)晶，再結(jié)晶β相的體積分?jǐn)?shù)不會(huì)超過30%,如圖4-18(a)所示；試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)α片厚度b1=3.5μm的原始組織是最適合于發(fā)生β再結(jié)晶的，如圖4-18（b)所示，在含有更粗大晶內(nèi)原始組織的情況下（如b1=5μm)會(huì)形成粗大的β晶粒，因此，為了獲得所要求的β晶粒度的雙態(tài)組織的半成品，不僅要特別控制原始組織（β晶粒度），而且還要控制坯料組織的晶內(nèi)組織。

億沐鑫新材料公司產(chǎn)品分類：鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設(shè)備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標(biāo)準(zhǔn)件、鈦加工件