A titánötvözet Widmansit szerkezetét az eredeti durva szemcsék szemcsehatárain eloszló folyamatos hálózat, a szemcséken belül eloszló pelyhes kötegdomének, valamint a pelyhes, kölcsönösen egymásra épülő rétegek jellemzik.
Mivel a fázis és a Widmanstatten szerkezetben szigorú krisztallográfiai fáziskapcsolatot tartanak fenn, a szerkezet szívós "örökölhetőséggel" rendelkezik, és szerkezetét nehéz javítani hagyományos hőkezeléssel és ciklikus hőkezeléssel, nem kioltó körülmények között. A titánötvözet átalakulása a gócképződés és a magnövekedés folyamata. Ha nagy a fajlagos térfogatkülönbség a két allotróp között, akkor a fázistranszformációs folyamat során térfogathatás lép fel, és belső feszültség keletkezik, ami diszlokációk vagy üresedések képződnek, amelyek elősegítik az átkristályosodást, ami a lemez szerkezetének megváltozását, sőt rövidülést és szferoidizációt eredményez. . A kutatók hatékonyan javították a Widmanstatten szerkezetet zóna kioltással és + zóna ciklikus hőkezeléssel.
A vizsgálati anyag egy Φ280 mm-es TC4 lemez, amelyet egy bizonyos kutatóintézet bocsátott rendelkezésre. A fázistranszformációs pontot metallográfiai módszerrel (985±5) fokosnak határoztuk meg, és a vett minták mindegyike a korong kerületének 1/2-án volt. A vizsgálathoz szükséges Widmanstatten szerkezet elérése érdekében a kapott mintát először a zónában hőkezeltük (1020 fok × 1h, AC), majd a mintát a zónában lehűtöttük (1020 fok × 30 perc, WQ), majd a zóna A + zónában 960 fok × 10 perc és 750 fok × 10 perc volt rendre egyszer, 3-szor, 5-ször, 7-szer és 9-szer. A ciklus után az összes mintát kettős hőkezelésnek vetették alá (940 fok × 30 perc, AC +700 fok × 4 óra, AC), és a szakítóvizsgálatot kétszeres hőkezelés után végeztük; a húzótörést megfigyeltük és GSM6460 pásztázó elektronmikroszkóppal elemeztük. Miután a metallográfiai mintákat HF+HNO3+H2O (térfogatarány 1:2:5) maratóoldattal marattuk, a mikroszerkezetet OLYMPUSPMG3 optikai mikroszkóp alatt figyeltük meg.
Kutatási eredmény:
(1) A 960 fok × 10 perc és 750 fok × 10 perc közötti ciklikus hőkezelés során a ciklusok számának növekedésével a TC4 ötvözet szilárdsága lassan csökken, és a plaszticitás növekszik. 9 ciklus után a terület zsugorodása jelentősen megnő.
(2) A termikus ciklusok számának növekedésével a szalag oldalaránya fokozatosan csökken, és részleges szferoidizáció következik be. 9 ciklus után a másodlagos pelyhes fázis kicsapódott a pelyhes mátrixban. Ugyanazon ciklusszám alatt a dupla lágyítás után a szalag nyilvánvalóan eldurvul, és a szerkezet stabilabb.
(3) A húzónyílás SEM megfigyelése és elemzése azt mutatja, hogy a húzótörés törési formája a ciklus előtti hasítási töréstől → hasítás + gödröcske törés → gödröcske törés.
