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鈦合金具有密度小、比強度高、耐蝕性好、無磁性等優異的性能，在航空、航天、化工、艦船、汽車、兵器、體育、醫療等領域是一種重要的結構材料。然而，較高的成本限制了其應用范圍。因此，低成本鈦合金的研發以及鈦合金的低成本化制備技術仍然是當前最重要的研究熱點。降低原料成本、縮短加工流程是降低鈦合金成本的有效途徑......
本工作研究了電子束冷床爐（EBCHM）熔煉TC4鈦合金扁錠直接軋制板材在變形及退火過程中的組織和性能，揭示了板材顯微組織的演化規律及其室溫力學性能的變化規律，得到板材強度與塑性最佳匹配的退火制度，旨在為該合金板材的工業化批量生產提供依據。
1 試驗材料與方法
利用海綿鈦、鈦合金返回料等原料在電子束冷床爐上熔煉出270×1085×5 000 mmTC4鈦合金扁錠，其化學成分符合GB/T 3620.1-2007標準要求，金相法測得其β轉變溫度為974 ℃。鑄錠經處理后在1 200 mm四輥可逆熱軋機列上在相變點以下20～50 ℃采用......
2 試驗結果與討論
2.1 變形過程中板材的組織與性能
圖1為經不同火次變形后TC4鈦合金板材的顯微組織照片。由圖1（a）可見電子束冷床爐熔煉的TC4鈦合金扁錠晶粒粗大，晶內為樹枝晶組織。經一火變形后，鑄態的樹枝晶組織被破碎，形成柱狀組織，見圖1（b）。經兩火變形后，粗大的晶粒破碎為細小晶粒......
2.2 退火處理后板材的組織與性能
圖2為板材經720～950 ℃/1h，AC退火后的顯微組織。從圖中可以看出，當退火溫度較低時（720～820）℃，雖然顯微組織發生一些變化，但仍然以棒狀或等軸狀α+β轉變組織為主，晶粒尺寸大小和形態十分相似（見圖2a～d）。隨著退火溫度從820 ℃繼續升高，板材顯微組織較低溫時發生明顯變化......
3 結論
1）隨著軋制變形火次的增加，電子束冷床爐熔煉的TC4鈦合金扁錠粗大的鑄態晶粒被破碎，枝晶組織轉變為**組織，板材的室溫力學性能顯著提高；
2）TC4鈦合金板材退火后，組織更加均勻等軸化，隨著溫度的升高，析出次生片狀α相，初生α含量**；板材的抗拉強度呈現先**后**的趨勢，屈服強度和斷面收縮率總體呈現**趨勢，而延伸率則變化不大；
3）經退火處理后，可獲得強度與塑性的最佳匹配。
詳見《中國鈦業》2015年第2期
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