组织形貌对TC4钛合金棒材性能的影响

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单相区变形量对TC4钛合金组织和探伤水平的影响

单相区变形量对TC4钛合金组织和探伤水平的影响利用光学显微镜、超声探伤设备等手段观察分析了单相区变形量对TC4钛合金棒材的组织和探伤水平的影响。

研究结果表明，增大TC4钛合金棒材單相区的变形量（锻比），可以提高组织均匀性和探伤水平；经过大的单相区变形，从表层到心部的晶粒都细化和破碎；探伤水平由Φ2.0-3～-6dB提高到Φ2.0-9～-12dB。

增大单相区变形量，有利于细化β晶粒，改善组织均匀性和提高探伤水平。

标签：TC4；单相区；组织；探伤水平TC4钛合金是美国于1954年研制成功的，具有优异的综合性能，良好的工艺塑性和超塑性，适合于各种压力加工成形，可用于制作工作温度在400℃以下的各类零件。

国内于20世纪50年代末到60年代初开始研究和试生产TC4钛合金，1970年冶标将其定名为TC4合金。

TC4钛合金被广泛应用于航空、航天、舰船、石油化工、医疗、体育休闲等众多领域。

随着应用领域的不断拓展，对其产品质量也提出了更高的要求。

目前TC4钛合金棒材生产的研究较多，主要集中在两相区变形对组织和性能的影响[1-4]和组织转变规律[5-7]方面。

如在两相区内，采用宽砧拔长方法转移变形体的大变形区，并结合β处理工艺，有效改善大尺寸断面TC4钛合金长型自由锻件组织均匀性的方法。

两相区内墩拔+直拔工艺比直接拔长工艺相比，可以获得组织更均匀的组织。

单相区变形量对TC4钛合金棒材的组织均匀性和探伤水平研究较少。

文章主要研究了单相区变形量对TC4钛合金棒材组织和探伤水平的影响。

为生产高品质的TC4钛合金棒材提供理论支撑。

1 试样制备与试验方法试验材料为宝鸡钛业股份有限公司生产的TC4钛合金棒材，其化学成分如表1；采用锻造设备为2500吨快锻机。

制定了三种试验方案，成品规格为Φ210mm，在β区变形时分别选择了三个不同的锻比，然后在α+β两相区完成成品锻造，两相区的总锻比均大于5.8且相等，三种方案的其他锻造工艺完全相同。

TC4组织修改

TC4组织修改TC4精锻坯料的高倍组织对精锻成品棒材高倍组织的影响田永强摘要不同原始坯料的高倍组织经过精锻机锻造变形后，采用金相法观察，得出原始坯料的高倍组织对精锻成品棒材高倍组织的影响，为合理制定精锻坯料生产工艺提供依据。

关键词TC4 精锻坯料精锻棒材组织1.前言TC4合金属典型的α+β两相钛合金，该合金是美国五十年代研制，具有优异的综合性能，其良好的工艺塑性和超塑性，适合于各种压力加工成形，在航空和航天工业中获得广泛的应用，可用于制作工作温度在400℃以下的各类零件，占钛合金使用量的一半以上。

国内于五十年代末和六十年代初开始研究和试生产Ti-6Al-4V合金。

1970年冶标将其定名为TC4合金，随着我国航空工业的迅速发展，从八十年代开始，重点开展了飞机结构件用棒材的研制和生产，取得了多项成果，其棒材制成某新型飞机重要承力件已通过鉴定。

应该说，在我国引进、仿制的诸多钛合金中，以6Al-4V合金较为成熟，但在叶片棒的生产过程中，供需双方对棒材组织均匀性的判定和验收常发生一些争议。

棒材的检验中也出现类似图1中长条α和大块α的组织形态，显然，这种组织不符合标准要求，问题是这种组织不具有普遍性，带有一定的偶然性，出现在个别试样的局部视场中，但对整批料的检验、验收和使用带来影响。

因此，如何改善棒材的组织均匀性和生产稳定性应是整个工艺制定的关键。

从理论上，出现图5所示的组织形态有三种原因：首先是铸锭的冶金质量及化学成份的均匀性，其次是精锻坯料组织类型及均匀性，第三是加工过程的工艺控制及稳定性。

（a）长条α（b）块α图1长条、大块α 5002. 试验过程及方案为了确定坯料不同原始高倍组织对精锻棒材高倍组织的影响，选用四种不同原始高倍组织的坯料,采用相同工艺参数（同一变形温度、相同变形量），经过精锻机变形，得出原始坯料高倍组织对精锻棒材高倍组织的影响。

2.1 原始坯料组织的获得试验用坯料为满足内控标准的TC4棒材,原始高倍组织为等轴α+β转组织。

增材制造钛合金tc4的变形及失效机理研究

增材制造钛合金tc4的变形及失效机理研究增材制造技术是一种新型的制造方式，它可以快速、准确地将材料加工成所需的形状。

而钛合金作为一种轻质、高强度的金属材料，在航空、航天、医疗等领域具有广泛的应用前景。

本文将从增材制造钛合金tc4的变形及失效机理两个方面进行探讨。

我们来了解一下增材制造钛合金tc4的基本情况。

TC4是一种高温强度和抗蠕变性能优良的钛合金，其成分主要包括Ti(钒)、C(碳)等元素。

在增材制造过程中，TC4可以通过激光熔融成形、电子束成形等方式得到。

与传统的锻造或铸造工艺相比，增材制造具有更高的生产效率和更好的精度控制能力。

随着增材制造技术的应用越来越广泛，人们也逐渐发现了一些问题。

其中最突出的问题就是材料的变形性能和疲劳寿命难以满足实际需求。

这主要是由于增材制造过程中存在的一些缺陷和不足所致。

比如说，在激光熔融成形中，由于材料的熔化和凝固过程受到温度梯度的影响，容易形成内部应力集中区域，从而导致材料的变形性能下降；在电子束成形中，由于材料的蒸发和冷凝过程受到速度场的影响，容易形成表面缺陷和微裂纹，从而导致材料的疲劳寿命缩短。

为了解决这些问题，研究人员们进行了大量的实验和理论分析。

他们发现，要想提高增材制造钛合金tc4的变形性能和疲劳寿命，关键在于优化材料的微观结构和组织形貌。

具体来说，可以从以下几个方面入手：第一，改进增材制造工艺参数。

比如说，可以通过调整激光功率、扫描速度、冷却剂流量等参数来优化材料的熔化和凝固过程，减少内部应力集中区域的形成；可以通过调整电子束功率、扫描速度、偏转角度等参数来优化材料的蒸发和冷凝过程，减少表面缺陷和微裂纹的形成。

第二，引入新型添加剂。

比如说，可以添加一些纳米颗粒或者复合材料作为添加剂，以改善材料的微观结构和性能。

这些添加剂可以在材料中形成一些特殊的位点或者界面，从而起到增强强度、降低变形、提高疲劳寿命的作用。

第三，探索新的材料组合。

比如说，可以将钛合金与其他金属或者非金属材料进行复合，以获得更好的性能表现。

TC4钛合金线性摩擦焊接头组织及性能研究

能等方面，其中对接头性能的研究主要集中在室温
线性摩擦焊是将两个待焊件表面相互接触并加
以一定的压力，同时使两接触面以一定频率和振幅
呈直线往复运动产生摩擦热实现焊接。线性摩擦焊基本过程是：一个工件被夹具固定，另一个构件与
要应用方向之一是用作整体叶盘的制造和修复，与传统机械加工相比采用线性摩擦焊制造整体风扇叶盘可节约８％的金属材料，从而节约大量的钛合８
金，采用线性摩擦焊还可以对损坏的整体叶盘单个
焊接
性摩擦焊技术已经成熟，采用线性摩擦焊制造的钛
收稿日期：２１０２０２— ４— ０
图１线性摩擦焊焊接试板
Ｆｉ．１Ｓｃｍｅｓｆｒｌｎｒｃｉｎｗｅｄｎｇｔｓｇｐｅｉｎ０ｉｅｆｔｏｌｉｅｔｉ
小；塑性变形区域原始片层组织被压扁拉长，与焊接振动方向呈近平行的流线状。关键词：钛合金；线性摩擦焊；组织；力学性能
１前
言
合金整体叶盘已经在航空发动机上得到应用 ¨引。我，国线性摩擦焊技术研究起步较晚，目前的研究主要集中在线性摩擦焊相关的工艺、接头组织、接头性
作者简介：张学军（９９）１６一，男，高级工程师。
钛工业进展
３０

ZTC4钛合金铸件表层与内部组织的相关性研究

ZTC4 钛合金铸件表层与内部组织的相关性研究1.前言钛合金是一种轻质高强度的金属材料，因其较高的比强度、优异的抗腐蚀性和热稳定性等特点，被广泛应用于航空航天、海洋工程、医疗假肢等领域。

而钛合金铸件是一种常见的加工方式，具有较好的成形性、经济性和工艺性。

但是，钛合金铸件的表层组织和内部组织的质量对于其性能与应用具有重要影响。

因此，本文将探讨ZTC4 钛合金铸件表层与内部组织的相关性研究，旨在为优化钛合金铸件的生产工艺和加工质量提供技术支持。

2.钛合金铸件的表层组织2.1表层组织的特点钛合金铸件的表层组织直接影响着其表面质量和应力分布。

一般情况下，钛合金铸件的表层组织由残余物质和金属氧化膜构成。

残余物质主要是铸造过程中的非金属颗粒和气孔等，而金属氧化膜则是钛合金在空气中接触氧化后形成的一层氧化膜。

此外，表层组织的厚度和硬度也决定了其耐磨性、抗腐蚀性等性能指标。

2.2表层组织的影响因素表层组织的质量与其制造工艺和原材料质量有着密切的关系。

常见的影响因素有铸造温度、铸型温度、压力和模具形状等。

其中，铸造温度和铸型温度是影响表层组织形成的关键因素，其影响是通过控制钛合金在铸模表面的润湿性、流动性和钛合金与模具表面的接触面积来实现的。

而压力和模具形状等因素则主要影响表层的均匀性和密度。

3.钛合金铸件的内部组织3.1内部组织的特点钛合金铸件的内部组织直接影响着其强度、塑性和韧性等力学性能。

一般情况下，钛合金铸件的内部组织由晶粒、微观组织和非金属夹杂物三部分组成。

其中，晶粒是钛合金铸件中最基本的结构单元，微观组织是指晶粒之间的界面和相，而非金属夹杂物包括气孔、氧化物、夹杂物等，影响着钛合金铸件的塑性和韧性。

3.2内部组织的影响因素钛合金铸件的内部组织是由铸造工艺、成分控制和热处理工艺等多种因素共同作用产生的。

其中，铸造工艺是影响晶粒尺寸和形态分布的重要因素，成分控制则影响着钛合金铸件的相组成和力学性能。

而热处理工艺则主要通过改变钛合金的晶界和相界结构，来调整其强度、塑性和韧性等性能指标。

TC4钛合金热变形行为研究

TC4钛合金热变形行为研究朱晓亮;欧梅桂;张松;王亚娟;袁国建;潘春华;贺孝文【摘要】为了研究TC4钛合金丝材的拔制过程,对TC4合金进行了高温拉伸变形实验.研究了应变速率0.1 s-1时,不同温度(800℃、840℃、880℃、920℃和960℃),以及温度为920℃时,不同应变速率(0.01 s-1、0.1 s-1、1 s-1和10 s-1)对TC4钛合金真应力-应变曲线及显微组织的影响.结果表明:当应变速率为0.1s-1时,随着实验温度的升高,动态回复和动态再结晶出现,材料的流变应力逐渐降低.其显微组织表明,随着温度升高,α相变得粗大,并由原先的长棒状变为短棒状,β相的含量逐渐增多.当实验温度为920℃时,随着应变速率的增加,加工硬化速率变快,位错增殖,晶粒运动受阻,硬化不能及时消除,畸变能增大,导致峰值应力增大,流变应力峰值升高.其显微组织表明,随着应变速率增加,α相沿拉伸方向变细变长,逐渐趋于同向排列.【期刊名称】《现代机械》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P88-92)【关键词】TC4钛合金;高温拉伸变形;流变应力;显微组织;位错【作者】朱晓亮;欧梅桂;张松;王亚娟;袁国建;潘春华;贺孝文【作者单位】贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室,贵州贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室,贵州贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室,贵州贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室,贵州贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室,贵州贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室,贵州贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+3TC4由于具有良好的的耐热性、强度、成形性、可焊性和生物相容性，在航空航天、车辆及医疗等领域得到了广泛的应用，TC4钛合金占钛合金总产量的50%[1]，是目前应用最广的一种α+β型两相钛合金[2-3]。

TC4钛合金焊接接头组织不均匀性与疲劳性能

ＪｉｔｆＴＣ４ＴｉａｉｍｌｙｏｎｓｏｔｎｕＡｌｏ
李清华胡树兵李行志肖ห้องสมุดไป่ตู้ 中王亚军。刘听。籍龙波，，，，，，（１华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉４０７；３０４
２ＢｅｉｇＡｅｏａｔａｎｆｃｕｉｇＴｅｈｏｏｙＲｅｅｒｈＩｓｉｕｅＢｅｉｇ１０２，ｉａｉｎｒｎｕｉｌＭａｕａｔｒｎｃｎｌｇｓａｃｎｔｔ，ｉｎ００４Ｃｈｎ）ｊｃｔｊ
中图分类号：Ｇ１６２Ｔ４．文献标识码：Ａ文章编号：０１４８（０００ —０２０１０ — ３１２１）１０６ — ７
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｌｏａｒｄｅｉｕａｉｎｔｃｏｌｇｓｕｅｓａｎｗｅｈｏｏｄｓｒｂｅｔｅｍｉｒｓｒｃｃｌｇａｉｎｔｓｍｌｔｏｅｈｎｏｙｗａｓｄａｅｍｔｄｔｅｃｉｈｃｏｔｕ
２北京航空制造工程研究所，京１０２）北００４
ＬＩＱｉｇｈａ，Ｕｈ — ｉｇ，ｎ —ｈＸＩＯｉｎｚｏｇ，ｎ —ｕＨＳｕｂｎＬＩＸｉｇｚｉ，ＡＪａ —ｈｎ
ＷＡＮＧＹａｊｎ，Ｕｎ，Ｊｎ — ｏｕ。ＬＩＸｉｌＬｏｇｂ
ｗｅｇｈｐｄｗｅｄｊｉｔｗｉｅｅｏｅｅｕｃｏｔｕｔｒ．Ｔｈｎｔａｉｎｏａｉｕｒｃｓｉｎｔｅｄｅｓａｅｌｏｎｔｈｔｒｇｎｏｓｍｉｒｓｒｃｕｅｈｅｉｉｉｔｏｆｆｔｇｅｃａｋｓｉｈ

锻造变形量对TC4-DT钛合金锻件组织与力学性能的影响

ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅＴＣ４－ＤＴｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ
变形量为３５％左右。
关键词：ＴＣＡ— ＤＴ钛合金；变形量；组织；力学性能
ＥｆｆｅｃｔｏｆＦｏｒｇｉｎｇＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ
（１．海军装备部，陕西西安７１００２１）咸阳７１３８０１）（２．陕西宏远航空锻造有限责任公司，陕西
摘
要：ＴＣ４一ＤＴ钛合金是一种高强高韧损伤容限型钛合金，常被用于新型飞机制造中，而变形量会对该合金的组织
产生重要影响，并最终决定其力学性能。为此，本实验以６３ｏｏｍｍｘ１８０ｍｍ的ＴＣ４一ＤＴ钛合金棒ｉｏｎ４，３００ｍｍ×１８０ｍｍｗｅｒｅｃｈｏｓｅｎａｓｒａｗｍａｔｅｉｒａｌ。ａｎｄｔｈｅｍｉｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｒｏｏｍ— ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌ

ZTC4钛合金大型复杂铸件组织及性能均匀性

度呈近线性下降的趋势。
关键词：钛合金铸件；大型复杂结构；微观组织；力学｝生能；均匀性
ＤＯＩ：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１６７４ — ６４５７．２０１７．０４．０１５中图分类号：ＴＧ２９２文献标识码：Ａ文章编号：１６７４．６４５７（２０１７）０４ — ００８５ — ０５
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｐａｐｅｒａｉｍｓｔｏｓｕｄｔｙｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｒｕｌｅｓｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｔｕｃｒｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓｏｆｍｌｃｒｏｓｔｕｃｒｔｕｒｅ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｙｔａｋｉｎｇｌａｒｇｅｃｏｍｐｌｅｘｉｎＺＴＣ４ｔｉｔａｎｉｕｍｃａｓｔｉｎｇｏｆｌａｒｇｅｃｏｍｐｌｅｘｓｔｕｃｒｔｕｒｅｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｓａｔａｒｇｅｔ．ＥｌｅｍｅｎｔｓＴｉａｎｄＡ１ｗｅｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｕｎｉｆｏｒｍｌｙｉｎｅａｃｈｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｓｔｉｎｇ．

TC4钛合金高温拉伸力学性能研究和组织演变

南京航空航天大学硕士学位论文TC4钛合金高温拉伸力学性能研究和组织演变姓名：蔡云申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：童国权20090101南京航空航天大学硕士学位论文I摘要TC4钛合金属于αβ+型钛合金，该合金比强度高，耐腐蚀性好，热稳定性好等优点，被广泛应用于航空航天等工业中，此外在汽车工业、体育和医学等民用领域也有应用。

由于钛合金的组织和性能对变形参数比较敏感，适合其加工的参数范围比较小，所以研究不同条件下的变形参数，为TC4钛合金材料的热加工工艺和成形工艺提供了科学的依据。

本文采用对TC4钛合金进行高温超塑性拉伸等实验的方法，系统地研究了TC4钛合金的超塑性变形行为。

研究了不同工艺参数(变形速率、变形温度、变形量)下，拉伸变形的真实应力—应变曲线的变化规律；分析了热变形参数对该合金高温塑性变形过程中流变应力和延伸率的影响规律；讨论影响m 值的因素。

总结出了TC4钛合金最佳超塑温度在900℃附近，最佳变形速率在9.8E-4s -1附近，最大延伸率为789%。

延伸率随温度的升高是先增加后减小，随应变速率的增加是先增加后减小。

应力随温度增加而减小，随应变速率的增加而增加。

采用恒应变速率法和速度突变法对m 值进行求解，求得TC4钛合金的m 值分别为0.54和0.55，并且得到不同变形温度下的本构关系。

借助光学显微镜作为分析检测手段，定性的探讨热变形参数对TC4钛合金微观组织和性能的影响规律，对TC4钛合金微观组织结构演化、超塑性变形机制及断裂机制等进行了深入的研究，较系统地研究了变形参数对组织的影响规律。

分析了TC4钛合金高温时变形温度、变形量、变形速率对组织的影响规律，随变形温度的升高，组织结构发生变化，α相体积分数减小，晶粒尺寸长大。

应变速率较慢晶粒长大严重，随应变速率增加，变形过程中动态再结晶加剧，晶粒出现细化，变形区晶粒长大不明显。

随变形量的增加，再结晶、晶粒粗化明显。

高温时TC4钛合金断口形貌对温度和应变速率十分敏感，高温低速时是典型韧性断裂。

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组织形貌对TC4钛合金棒材性能的影响作者：黄淑阳王淑艳夏雪莲
来源：《科技创新与应用》2019年第13期
摘 ;要：文章研究了组织形貌对TC4钛合金棒材室温拉伸性能的影响，试验结果表明，具有均匀细小等轴α相组织形貌的材料具有高强度、高塑性的优点，其综合性能优于粗晶材料，而片层状组织和魏氏体组织形貌的材料，强度指标差别不大，但其塑性指标急剧下降。

关键词：TC4合金;组织;性能
中图分类号：TG146 ; ; ; ;文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）13-0066-02
Abstract： In this paper， the effect of microstructure on the tensile properties of TC4 titanium alloy bars at room temperature is studied. The experimental results show that the materials with uniform， fine，equiaxed α-phase microstructure have the advantages of high strength and high plasticity， and their comprehensive properties are better than those of coarse grained materials. However， there is no significant difference in strength index between lamellar structure and bainite morphology， but the plastic index decreases sharply.
Keywords： TC4 alloy; microstructure; properties
TC4钛合金是目前应用最广泛的一种α+β型钛合金，其用量占钛合金总消耗量的50%以上。

由于它具有耐蚀、高强、耐热、可热处理强化、无磁性，故广泛应用于航空航天、化学化工、医疗器械及体育器材等各个领域[1-2]。

实际生产过程中，受合金成分、加工工艺、热处理状态等因素影响，TC4钛合金组织多样，而组织形貌直接影响产品的使用性能，因此研究组织与力学性能的系统对比具有重要意义。

本文分析探讨了组织形貌对TC4钛合金棒材室温力学性能的影响。

1 实验材料及方法
1.1 实验材料
本实验材料选用规格为Ф35mm的TC4径锻棒坯，经加热、轧制、拉伸、热处理等工序制备规格为Ф10mm的TC4钛合金棒材，实验过程中通过适当的工艺控制，制备出四类不同组织形貌的试验棒材，其化学成分见表1。

1.2 实验方法
上述坯料经750℃保温1h，AC热处理后进行显微组织及室温力学性能的检测。

显微组织采用ZEISS光学显微镜检测，并按GB/T13810-2007评级图进行评级;室温拉伸性能采用WDW-50电子万能试验机进行检测，试验方法严格依据GB/T228相关要求执行。

2 实验结果
2.1 显微组织及力学性能
经加工后的Φ10mm、TC4钛合金棒材各类组织形貌如图1所示，材料显微组织形貌共分为四类，第Ⅰ类为均匀分布的细小等轴α相晶粒，初生α相含量在95%以上，组织评级符合标准GB/T13810-2007附图中A2级;第Ⅱ类为均匀分布的较大α相晶粒，并且出现较多β转组织形貌，初生α相在50%左右，组织评级符合标准GB/T13810-2007附图中A5级;第Ⅲ类由片状α相组成的片层组织，有不连续的晶界α相，组织评级超出标准要求;第Ⅳ类为典型魏氏组织，存在完整原始晶界。

对上述不同组织形貌的TC4、Ф10mm棒材进行室温拉伸力学性能测试，具体参数如表2所示。

表2 Ф10mm、TC4棒材力学性能
2.2 实验分析
上述坯料的室温拉伸强度指标及塑性指标对比情况如图2所示。

由图可知，显微组织晶粒越细小其具有高强度、高塑性的优点，此外，随着材料晶粒尺寸长大，抗拉强度及屈服强度均有所下降，并且延伸率及断面收缩率也同时降低。

当初生α相被
完全吸收后，第Ⅲ类片层状组织试样的塑性指标下降明顯，并且第Ⅳ类魏氏体组织形貌试样的各项指标下降更加显著。

这是因为金属晶粒尺寸越小，单位体积内所包含的晶粒个数就越多，位错及显微缺陷集中的晶界区域面积越大，对塑性变形抗力越大。

再者，晶粒尺寸越细小，晶粒的四周具有更多不同取向的晶粒，在变形滑移的时候，互相牵制的力更大，使室温拉伸变形的时候变形抗力越大。

细晶组织有较高的强度指标，并且其塑性指标也高，这是因为晶粒越细小，单位体积内的晶粒数量越多，变形就可以分散在更多的有利滑移的晶粒内进行。

因而金属塑性变形比较均匀，由于变形均匀，就不易产生应力过分集中，这样就能使较多的晶体能够承受较大的塑性变形而不断裂，因而晶粒越细，塑性越好。

此外，片层状组织及魏氏体组织试样的塑性性能剧烈下降，这是因为其原始晶粒要比其它类型的组织更加粗大、而且存在网状晶界α相所致。

3 结论
（1）显微组织晶粒越细小其具有高强度、高塑性的优点，其综合性能指标均优于粗晶材料。

（2）具有片层状组织及魏氏体组织形貌的材料，其室温塑性指标急剧下降。

参考文献：
[1]刘莹，曲周德，王本贤.钛合金TC4的研究开发及应用[J].兵器材料科学及工程，2005，28（5）：47-50.
[2]金属钛及其应用[M].程敏，赵克德，译.冶金工业出版社，1989，8.。