《表5 不同热处理试样的平均显微硬度》

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《热处理对激光沉积TC4组织和性能的影响》

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表5是不同热处理试样的平均显微硬度。图9是不同热处理制度下的TC4钛合金的硬度曲线。通过观察可知，沉积态、退火态、固溶时效态和固溶态（固溶温度相同）的钛合金显微硬度依次升高；由于退火热处理温度较低且未达到相变温度，所以试样在550和750℃进行退火热处理后的显微硬度基本相同，较沉积态略有提升；但固溶热处理和固溶时效热处理后试样的显微硬度均呈现显著提高，该原因是随着热处理温度的升高进行固溶热处理时，由于β相中合金元素溶解度的提高，进而促进晶内α相转化为β相；但初生α相并没有完全转化为β相而是呈现一定程度的粗化，且随之生成大量的细小次生α相，进而使得组织内部极易产生位错塞积，固溶热处理后试样的显微硬度明显上升。当进行固溶时效热处理后，虽然亚稳的β相会发生分解为α+β相，但是由于次生α相的分解，造成组织中α相的含量降低。因为α相中富集大量的Al和O等强化元素，α相的强度要高于β转变相的强度；且α相为密排六方结构，β相为体心立方结构，因此β相的塑性能力强于α相，即α相含量越小，显微硬度越小；所以固溶时效热处理后试样的显微硬度要略低于固溶热处理后的试样。随着热处理温度经由900，930，950℃不断升高至970℃，α片层的进一步生长及相互截断，α相含量不断增加，同时次生α相含量不断增多，试样的显微硬度不断增加。其中在970℃固溶2 h后再进行时效热处理后组织是一种由等轴α相，网篮α相和转变β相构成的双/三态组织，虽然组织中α相尺寸相对较为粗大，使得位错在α相晶粒内运动遇到较少的障碍，易产生滑移，进而降低硬度；但是组织中α相的百分含量较高，次生α相较多，进而提高硬度，使得在该热处理制度下的显微硬度最高。固溶温度进一步提高至相变点以上1020℃进行热处理时，该试样的显微硬度明显下降；其原因是再结晶后的晶内组织发生了重排，初生α板条发生异化转变，细长的α板条呈集束排列，晶内组织呈现典型的魏氏组织特征。继续在970℃进行固溶热处理，α集束明显长大并且网篮化，晶界完整且附近细小的α相阻碍滑移，同时α相含量增多，使得显微硬度显著提高。