亚稳定β钛合金中等温斜方马氏体α″相的形成

在钛合金中由于β-Ti基体化学成分的差异，其马氏体相以密排六方晶系或斜方晶系的晶体结构呈现。目前钛合金中形成斜方马氏体α″相的途径主要有两种，一种是合金在β相区固溶然后快速冷却到室温的过程中形成斜方马氏体α″相，另一种是合金亚稳定β相在室温下的变形过程中形成斜方马氏体α″相。斜方马氏体α″相的形成可以在合金相变开始时清楚的分辨出来，如果相变发生在较高的固溶温度下，可以观察到斜方马氏体α″相向密排六方结构的α相转变。采用Time-Resolved HEXRD(时间分辨高能X射线衍射仪)可以准确地表征合金的相变过程、晶相数量、晶格参数以及基本性质等。法国E.Aeby-Gautier等人主要应用Time-Resolved HEXRD对Ti17和Ti5553两种亚稳定钛合金经β相区固溶后快速冷却所形成的亚稳定β相的等温分解过程进行研究，并对实验过程中晶格指数演变和斜方马氏体α″相进行讨论。对两种合金中存在相以及析出子相的平均晶胞参数进行了表征。结果表明，在相变过程中，合金的溶质原子很难分离;相变过程中晶格参数的变化(由于固溶时间的增加所导致)与时效过程中所析出的子相具有密切联系。等温过程所形成的马氏体相的形貌以针状和板条状通过自我调节的方式整齐排列。对于相同的Ti17合金，β相区固溶后快速冷却所得的斜方马氏体α″相的晶格参数相对小于应力诱导马氏体相的，这表明合金的溶质原子在相变过程中即开始分解。随着相转变过程的继续进行，斜方马氏体α″相由于自身的时效作用而逐渐减少。