钛锆二元合金过冷β相的形成与转变

来源期刊：稀有金属2016年第4期

论文作者：李敏 汪涛 汤武 柏佳 缪润杰

文章页码：301 - 306

关键词：过冷β相;钛锆合金;差示扫描量热法;热处理;相变;

摘    要：以海绵钛和海绵锆为原材料通过水冷铜模电弧熔炼制备出含20%⁷0%Zr（质量分数）的钛锆二元合金,采用X射线衍射（XRD）、显微组织观察和差示扫描量热法（DSC）表征了热处理前后合金相组成及相转变规律。本文采用了两种热处理方法:一方面把Ti-60Zr加热到α/β转变临界温度以上（1000℃）等温后缓慢冷却至室温;另一方面研究了Ti-60Zr在α/β转变临界温度以下进行300和400℃等温热处理获得单相α相的情况。结果表明:在水冷铜模电弧熔炼获得的钛锆合金试样中除Ti-20Zr为α相以外,其他成分的合金均由α+β两相组成,其中Ti-60Zr几乎全部为β相;显微组织观察得出α型钛锆合金为针状结构,β型钛锆合金为等轴晶。平衡相图中α+β两相区的宽度直接影响过冷β相的形成能力,在同样的冷却速率下,两相区越窄的合金成分在冷却过程中越容易形成过冷β相。以10℃·min-1升温速率从室温升温至1000℃等温2 h后以5℃·min-1的冷却速率降至室温和以10℃·min-1升温速率从室温升温至400℃等温2 h后炉冷至室温两种热处理方法,均能实现Ti-60Zr合金过冷β相向α相的完全转变。