非等温变形下TC6钛合金次生α相演化机制及其对航空航天性能调控的启示

本文聚焦TC6双相钛合金在非等温变形（CWR工艺）中的次生α相（αs）演化行为，通过SEM/EBSD技术揭示了变形速率与冷却温度对αs形貌的调控规律：变形冷却协同作用打破αs/β基体的Burgers取向关系，促进层状αs向等轴晶转化，为航空航天钛合金微观组织主动控制提供理论支撑。

　　

Highlight

在纯冷却（PC）过程中，次生α相的析出受冷却终止温度和冷却速率双重影响。如图4所示，900℃时β基体上出现规则排列的针状α_s相；当温度降至850℃，少量粗化层状α_s开始形成。EBSD分析（图9）显示，PC过程保持α_s与β基体间的Burgers取向关系，表现为{0001}_α//{110}_β和<1120>_α//<111>_β的典型晶体学对应。

Orientation relationship of secondary α phase during pure cooling

通过EBSD技术解析TC6钛合金PC过程的晶体学特征（图9a），选取β基体晶粒与α_s相簇的代表性区域（区域1和2）进行分析。极图（图9c）证实α_s相严格遵循Burgers取向关系，这种晶体学连贯性在纯冷却条件下得以完整保留，为后续非等温变形中的取向破坏机制研究奠定基础。

Conclusion

本研究阐明TC6钛合金非等温变形中次生α_s相的演化规律：变形冷却协同作用通过断裂球化机制促使层状α_s转变为细等轴晶，同时破坏Burgers取向关系。该发现为航空航天钛合金构件性能的主动调控提供新思路。