1、、、媒介

TC20钛合金名义成分为 Ti-6Al-7Nb，，其拥有低的密度、、、相宜的强度以及良好的生物相容性、、、耐侵蚀性、、、可加工性等特点，，被宽泛用作生物医用资料[1]。。。TC20钛合金选取与V 有一样原子浓度的无毒害的β不变元素Nb 代替V，，解除了对人体有害元素的影响，，经持久临床利用后，，现已被世界医学界所认可，，将逐步取代Ti-6Al-4V 钛合金[2]。。。国内TC20钛合金重要产品大局以棒材为主，，随着医疗领域市场的不休拓展，，对TC20钛合金板材的需要日益旺盛，，而目前关于TC20钛合金板材制备工艺的钻研较少。。。牛中杰[3] 等钻研发现TC20钛合金坯料轧制在两相区900℃～ 960℃进行，，火次变形量节制在50% ～ 70%，，坯料轧制后显微组织为典型双态组织，，重要为球状α+ 晶间β或β转变组织，，在两相区轧制晶粒通常较细，，并且可能切合ETTC2 尺度的A1 ～ A9金相图谱，，同时拥有良好的力学机能。。。在TC20钛合金板材工业化出产过程中，，通例力学机能和外观尺寸已经能够得到不变节制，，但是在显微组织批次不变性方面还有改善空间。。。

基于以上布景和近况，，本文的重要主张是通过钻研TC20钛合金板坯铸造工艺、、、轧制工艺和热处置工艺对组织和机能的影响，，优化出最佳工艺参数，，为现实出产提供领导和借鉴。。。

2、、、尝试

2.1 尝试资料

尝试选用宝鸡钛业股份有限公司经3 次VAR 熔炼的TC20钛合金铸锭，，化学成分切合GB/T13810-2017尺度划定，，具体如表1 所示。。。选取金相法测得其相变点为1010℃。。。

2.2 尝试步骤

将铸锭在长度方向上进行二等分，，在单相区进行加热，，别离采取未墩拔和两镦两拔铸造工艺进行板坯制备，，板坯在两相区进行单向轧制和交叉轧制，，板材制品厚度为20mm，，用水切割步骤取横向室温拉伸和金相组织试样后进行热处置尝试，，具体热加工工艺和热处置尝试规划见表2。。。在CMT5105 电子全能试验机上测试室温拉伸机能。。。金相试样经砂纸打磨和机械抛光后，，选取配比为HF ：：：HNO3 ：：：H2O=1 ：：：3 ：：：9（ 体积分数）的侵蚀液侵蚀，，用Axiovert200mat 光学显微镜进行显微组织观察。。。

3、、、了局与会商

3.1 铸造工艺对板材显微组织的影响

以单向轧制后的板材为对象，，分析两种铸造工艺对板材显微组织的影响，，见图1 和图2。。。了局批注，，板坯制备时未镦拔，，板材的显微组织中条状α相的比例较大，，且α相的尺寸差距较大，，部门区域荟萃大尺寸的条状α相，，部门区域的条状α相尺寸藐小，，并且这两种区域呈互订交错散布；；；在热处置过程中，，随着温度的升高，，条状α相的比例逐步减小，，900℃时显微组织中的条状α相没有齐全解除，，显微组织不均匀。。。板坯制备选取镦拔工艺后，，显微组织也是由条状α相组成，，但条状α相的尺寸差距不大，，组织均匀性好；；；在热处置过程中，，大部门条状α相出现再结晶景象，，转造成等轴α相，，组织均匀性显著改善。。。组织评级批注，，选取镦拔工艺的板材显微组织切合ETTC2 尺度中的A3 ～ A6级；；；选取未墩拔的板材组织均匀性较差，，组织评级不切合ETTC2 尺度中的A1 ～ A9 级。。。因而，，板坯制备选取镦拔工艺可能使制品板材的组织均匀性得到有效改善。。。

3.2 轧制工艺对板材显微组织的影响

由于镦拔工艺的板材显微组织切合尺度要求，，所以分析轧制工艺对板材显微组织的影响以镦拔板坯为对象。。。图3为TC20钛合金板坯经单向和交叉轧制并热处置后的显微组织，，热处置制度为780℃ ×1h，，AC。。。了局批注，，选取单向轧制的板材显微组织由长条α相和等轴α相组成，，但条状α相的比例多，，显微组织不均匀；；；选取交叉轧制后，，板材的显微组织由等轴α相和β转变组织组成，，显微组织均匀性优良。。。

3.3 热处置制度对板材显微组织的影响

通过上述钻研发现，，工艺4 的板材显微组织均匀性最好，，因而以工艺4 轧制后的板材为对象，，钻研热处置工艺对显微组织的影响，，了局见图4。。。经过740℃退火后，，大部门条状α相都转造成等轴α相（图4b）；；；在740℃ ~800℃温度领域内退火，，随着温度的升高，，显微组织的变动不显著（图4b~e）；；；在820℃以上温度退火后，，等轴α相出现显著的长大景象（图4f~g）。。。因而，，板材最佳的热处置温度为740℃ ~800℃。。。

3.4 热加工工艺对室温拉伸力学机能的影响

图5 是板材热处置制度为780℃ ×1h，，AC 时，，分歧热加工工艺的室温拉伸力学机能。。。从图5 能够看出，，板坯的铸造工艺和板坯轧制工艺对TC20钛合金板材室温拉伸力学机能影响不显著，，均能满足GB/T13810-2017 尺度要求。。。

4、、、结论

（1）热加工工艺对TC20钛合金板材显微组织均匀性影响显著。。。选取镦拔板坯+ 纵横向变形比趋于一致的交叉轧制工艺，，热处置制度为（740℃～ 800℃）/1h，，空冷的工艺组应时能够获得由等轴初生α相和β转变相组成的均匀显微组织，，组织评级能够满足ETTC2 尺度中要求的A3 ～ A6级。。。

（2）热加工工艺对TC20钛合金板材室温拉伸力学机能影响不显著，，均能满足GB/T13810-2017 尺度要求。。。

参考文件：：：

[1] 姚志修．钛—梦想的人体植入资料[J]．医药谍报，，1994，，（5）：：：17-18.

[2] 李哲，，李佐臣. 钛工业进展[J]，，2004，，21（9）：：：16.

[3] 牛中杰，，曹继敏，，杨冠军，，王廷询.Ti-6Al-7Nb 钛合金热加工与热处置工艺钻研[J]. 钛工业进展.2006，，23（1）：：：24-27.