《表1 不同低倍形貌的力学性能》

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《TA15钛合金模锻件低倍组织中局部粗晶的形成机理》

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β晶粒尺寸作为判别钛合金低倍组织特征的关键因素之一，如前所述，清晰晶区内原始β晶粒尺寸较过渡晶区和模糊晶区明显粗大。图7所示为大面积统计的不同区域的原始β晶粒的特征。由图7（a）可知，模糊晶区原始β平均晶粒尺寸约为32μm，过渡晶区约为50μm，而清晰晶区的原始β晶粒尺寸最粗大，平均尺寸约为124μm，是模糊晶区原始β晶粒尺寸的近4倍。而这些粗大的β晶粒也易使β→α相变后的次生α片层厚，片层团簇尺寸粗大（见图4 （a）） ，进而使得细晶强化效应减弱，可见，粗大的原始β晶粒也是导致清晰晶区强度降低的主要原因之一。图7（b）给出了不同晶区的另一判定低倍组织参数:晶粒不等轴度KD（晶粒长轴与短轴之比[6]）的特点。分析可知，各晶区的KD值分布均较集中，约在2～4之间。粗大清晰晶区原始β晶粒的KD平均值（2.3）略低于过渡晶区（2.8）和模糊晶区（2.5），即:清晰晶区原始β晶粒的等轴化程度略低，但整体而言，各晶区的不等轴度的差异不大。由此推断，粗大的原始β晶粒是导致TA15合金在双相区变形（对应双态组织）却出现局部粗大清晰晶的主要原因，而且，尽管各晶区均存有原始β晶粒，但其尺寸需超过某一临界值时才能表现出明显的低倍清晰晶。由图1（b）可见，过渡晶区的宏观组织特征与模糊晶区较为接近，但仍隐约可见少量亮暗相间的宏观晶粒，可认为其属于半模糊晶。因此，对于TA15钛合金而言，可将本实验用锻件过渡晶区对应的原始β晶粒平均尺寸50μm作为其低倍组织呈现明显清晰晶的的临界条件。另一方面，钛合金清晰晶区中局部发亮或发暗的小区域通常被认作为一个宏观晶粒。图1（b）表明锻件粗大清晰晶区内宏观晶粒尺寸（约为0.5～1 mm）明显大于该区域内原始β晶粒平均尺寸，由此可知，锻件清晰晶区的宏观粗大晶粒由多个相邻的粗大原始β晶粒组成。这些相邻β晶粒及其后续的转变组织由于具有相近的晶体学位向，而在低倍组织中表现出相同或近似的图像衬度，进而被观察为一个宏观的清晰晶晶粒[6-7]。