亞穩定β鈦合金中等溫斜方馬氏體α″相的形成

在鈦合金中由于β-Ti基體化學成分的差異，其馬氏體相以密排六方晶系或斜方晶系的晶體結構呈現。目前鈦合金中形成斜方馬氏體α″相的途徑主要有兩種，一種是合金在β相區固溶然后快速冷卻到室溫的過程中形成斜方馬氏體α″相，另一種是合金亞穩定β相在室溫下的變形過程中形成斜方馬氏體α″相。斜方馬氏體α″相的形成可以在合金相變開始時清楚的分辨出來，如果相變發生在較高的固溶溫度下，可以觀察到斜方馬氏體α″相向密排六方結構的α相轉變。采用Time-Resolved HEXRD(時間分辨高能X射線衍射儀)可以準確地表征合金的相變過程、晶相數量、晶格參數以及基本性質等。法國E.Aeby-Gautier等人主要應用Time-Resolved HEXRD對Ti17和Ti5553兩種亞穩定鈦合金經β相區固溶后快速冷卻所形成的亞穩定β相的等溫分解過程進行研究，并對實驗過程中晶格指數演變和斜方馬氏體α″相進行討論。對兩種合金中存在相以及析出子相的平均晶胞參數進行了表征。結果表明，在相變過程中，合金的溶質原子很難分離;相變過程中晶格參數的變化(由于固溶時間的增加所導致)與時效過程中所析出的子相具有密切聯系。等溫過程所形成的馬氏體相的形貌以針狀和板條狀通過自我調節的方式整齊排列。對于相同的Ti17合金，β相區固溶后快速冷卻所得的斜方馬氏體α″相的晶格參數相對小于應力誘導馬氏體相的，這表明合金的溶質原子在相變過程中即開始分解。隨著相轉變過程的繼續進行，斜方馬氏體α″相由于自身的時效作用而逐漸減少。