钛及钛合金拥有比强度高、、、生物兼容性好、、、无磁性以及密度小等众多优异机能，，，使得钛及钛合金在生物 工程、、、化工、、、海洋工程等多个领域均有极度宽泛的利用［1，，，2］。。！A10钛合金是一种常见的近α型钛合金，，， 该合金的名义成分是Ti-0.3Mo-0.8Ni，，，属于中等强度钛合金，，，其拥有优良的耐侵蚀以及优异的焊接机能，，，在 化工领域被宽泛利用［3，，，4］。。！A10钛合金通常必要经过热处置工艺处置后进行使用，，，分歧的热处置工艺以 及热处置参数均会扭转合金组织结构，，，而组织结构的扭转则会影响合金的力学机能。。！９倘荒壳岸訲A10钛合金 的热处置工艺钻研较多，，，但大无数钻研均是以固溶时效、、、退火工艺为主，，，而对其它的热处置工艺钻研较少，，， 故本文设定分歧温度对TA10钛合金进行加热处置，，，随后进行随炉冷却。。！

通过深刻钻研炉冷处置，，，能够添补TA10钛合金热处置工艺在这一钻研中空缺。。！４送，，，在现实工程出产中 ，，，相较于急剧冷却步骤，，，随炉冷却越发节能，，，由于其不必要额外的冷却设备或大量能量来进行急剧降温，，，故 钻研炉冷温度对TA10钛合金微观组织与拉伸机能的影响，，，即可对TA10钛合金的进一步利用提供理论支持，，，又 可为该合金在工程出产的热处置加工做出新的参考。。！

1、、、试验资料与步骤

本文选择试验资料是直径为150mm的TA10钛合金棒材，，，棒材的具体化学成分（质量分数，，，％）为
：：： Mo0.294，，，Ni0.77，，，O0.043，，，Fe0.066，，，Ti余量。。！２獾肨A10钛合金棒材的相转变点为890℃，，，凭据相转变温 度，，，设定合金加热温度别离为840℃、、、860℃、、、880℃、、、900℃，，，其平别离蕴含了单相区温度与两相区温度。。！４ 合金加热到设定温度后持续保温2hｈ，，，随后进行随炉冷却（使用FC暗示）。。！

对经热处置后棒材进行微观组织观察与室温拉伸机能测试，，，其中合金的微观组织在型号为OlympusPMG3 的光学显微镜下观察并拍照，，，室温拉伸试验在型号为INSTRON的电子拉伸试验机测试，，，拉伸状貌的断 口微观描摹观察使用型号为JSM-6390的扫描电子显微镜进行观察。。！

2、、、试验了局与分析

2.1　微观组织描摹

图1为TA10钛合金经分歧炉冷温度处置后的微观组织。。！Ｓ赏伎芍，，，当炉冷温度为840℃时，，，此时组织由大 量的初生α相（地位Ａ）与β转变组织（地位Ｂ）组成，，，β转变组织中蕴含大量描摹极度藐小的次生α相，，， 大量初生α相相连在一路形成块状组织。。！５甭湮露壬咧860℃时，，，组织中初生α相描摹起头逐步等轴化 ，，，β转变组织含量减小，，，次生α相显著长大，，，由藐小针状描摹转变为棒状描摹。。！＝徊教岣呗湮露戎880 ℃，，，发现此时组织中初生α相描摹均以等轴状为主，，，并由大量藐小棒材的次生α相在基体上均匀散布。。！５甭 冷温

度升高至900℃后，，，由于此时温度已经达到单相区温度，，，故此时组织中的初生α相齐全隐没，，，组织中出 现晶界α（地位Ｃ），，，并有粗壮β晶粒出现，，，在β晶粒内部出现大量的α集束，，，α集束出现藐小条状，，，平行 或者交叉散布在β晶粒中。。！

合金在加热过程中，，，组织中产生α→β相转变，，，加热温度越高，，，其转变越充分。。！５蔽露壬恋ハ嗲，，， 组织中α相齐全转变为β相［5］。。！５奔尤任露任较嗲，，，组织中部门α相转变为β相，，，别的一部门不变 ，，，在冷却过程中产生β→α相转变，，，故此时组织中α相由两部门组成。。！Ｓ钟捎诼涞睦淙此俣燃然郝，，，较 慢的冷却功夫会使组织中新形成的α相充分长大，，，其会与原始存在的初生α相融为一体［6］，，，故导致图1（ ａ）组织中的初生α相为大块状。。！５奔尤任露壬吆，，，组织中原始初生α相含量降低，，，析出的次生α相增长 ，，，较高的温度以及较慢的冷却速度使得次生α相长大，，，形成图1（ｃ）中的棒材描摹。。！５奔尤任露任ハ嗲 时，，，组织中α相齐全转变为β相，，，随后的随炉冷却过程中，，，组织中均是析出的次生α相，，，在炉冷过程中逐步 长大，，，最终形成图1（ｄ）中的α集束描摹。。！Ｓ纱丝芍，，，随着炉冷温度的不休升高，，，合金的组织类型由等轴 组织（图1（ａ）（ｂ））转变为双态组织（图1（ｃ）），，，当加热温度达到单相区后，，，组织转变粗片层β转 变组织（图1（ｄ））。。！

2.2　拉伸机能

图2为TA10钛合金经分歧炉冷温度处置后的室温拉伸机能。。！Ｓ赏伎芍，，，随着炉冷温度的不休升高，，，合金 强度随之升高，，，而合金的塑性随着炉冷温度的升高而降低。。！Ｆ渲，，，合金的抗拉强度Rm由452MPa升高至511MPa ，，，屈服强度Rp0.2由348MPa升高至401MPa，，，合金的断后伸长率Ａ％由3７％降低至13％。。！

由图1可知，，，炉冷温度的扭转会影响合金的微观组织描摹，，，而分歧的组织描摹又会对合金拉伸机能起到 分歧的作用。。！Ｓ泄匚募指出［7］，，，微观组织中初生α相含量会影响合金的力学机能，，，初生α相含量越多，，， 则合金的塑性机能越优异，，，这是由于初生α相的晶体取向为无序散布，，，试样在进行拉伸过程中可能激活组织 中较多的滑移系，，，使得微观组织的协调机能增长，，，即塑性越发优异，，，故炉冷温度在升高过程中，，，初生α相含 量逐步削减的同时，，，合金塑性降低。。！

而组织中次生α相的含量与描摹是影响合金强度的重要成分［8］，，，这是由于次生α相的描摹极度藐小 ，，，当试样在进行拉伸变形时，，，次生α相故障组织中的位错滑移，，，导致产生位错塞积景象，，，必要施加更大的外 应力才可能使得滑移持续进行，，，故导致合金的强度增长。。！９倘煌1（ｃ）中的次生α相描摹较图1（ａ）中更 大，，，这会导致产生的强化成效降低，，，但由于图1（ｃ）中次生α相含量更多，，，且初生α相含量更少，，，在二者 综合作用下，，，使得其强度更大。。！＝岷贤1与图2可知，，，等轴组织强度最小但塑性最佳，，，粗片层β转变组织的强 度最大塑性较差，，，双态组织拥有较为优异的综合力学机能。。！

2.3　拉伸断口微观描摹

图3为TA10钛合金经分歧炉冷温度处置后的室温拉伸断口微观描摹。。！Ｓ赏伎芍，，，当炉冷温度为840℃与 860℃时（图3（ａ）（ｂ）），，，此时的断口微观描摹均是以大量的韧窝（地位Ｄ）组成，，，韧窝以等轴状为主 ，，，且尺寸较大的韧窝中还蕴含肯定数量的小韧窝。。！Ｋ孀怕湮露壬咧880℃时（图3（ｃ）），，，发现此时组 织中的韧窝数量有所削减，，，且出现了大量的藐小微裂纹。。！５甭湮露壬咧900℃时（图3（ｄ）），，，此时温 度已经达到单相区温度，，，断口微观描摹不再以韧窝描摹为主，，，而是以岩石状为主，，，且在岩石状描摹理论散布 着大量的藐小韧窝，，，韧窝的尺寸减小且深度较浅，，，并发现微裂纹（地位Ｅ）数量增长，，，且有极度显著的扯破 棱（地位Ｆ）出现。。！

韧窝是体现合金塑性机能的重要成分之一［9］，，，当韧窝数量较多且尺寸较大时，，，合金塑性机能优异，，， 而当韧窝数量较小且尺寸削减时，，，合金塑性机能降低，，，该景象与图2中的力学机能趋向相一致。。！６沂葱 貌是由于组织中出现粗壮β晶粒所致，，，合金在产生断裂的过程中，，，裂纹会沿着β晶粒的晶界产生断裂，，，最终 形成岩石状描摹，，，而微裂纹是由于组织中析出大量次生α相，，，裂纹扩大在过程中与次生α相相遇时，，，裂纹扩 展蹊径除了向前扩大外，，，还会向垂直裂纹扩大方向进行延长，，，导致微裂纹出现，，，故扯破棱与微裂纹的出现均 意味

着合金强度升高。。！

3、、、结论

（1）炉冷温度会影响组织中初生α相与次生α相的含量，，，随着炉冷温度的不休升高，，，初生α相含量降 低，，，而次生α相含量升高，，，同时合金的组织类型由等轴组织转变为双态组织，，，最后转变粗片层β转变组织。。！

（2）随着炉冷温度的不休升高，，，合金强度随之升高，，，而合金的塑性随着炉冷温度的升高而降低。。！Ｆ渲 ，，，合金的抗拉强度R_m由452MPa升高至511MPa，，，屈服强度R_p0.2由348MPa升高至401MPa，，，合金的断后伸长率Ａ％由37％降低至13％。。！

（3）炉冷温度为两相区时，，，拉伸断口微观描摹由大量的等轴状韧窝组成，，，炉冷温度为单相区时，，，断口 描摹以岩石状为主，，，在炉冷温度升高过程中，，，断口描摹中微裂纹数量增长，，，且有扯破棱出现。。！

参考文件

［1］岳旭，，，陈威，，，李建康，，，等.TA1纯钛冷轧变形机理［Ｊ］.塑性工程学报，，，2023，，，30（5）
：：：186- 194.

［2］刘包发，，，胡剑南，，，石好汉，，，等.热处置对增材制作TC4钛合金组织结构及耐蚀机能的影响［Ｊ］.材 料热处置学报，，，2023，，，44（5）
：：：86-94.

［3］徐梦喜，，，刘仁慈，，，黄海广，，，等.TA10钛合金热连轧板材显微组织及其机能［Ｊ］.特种铸造及有色 合金，，，2023，，，43（4）
：：：543-549.

［4］王隽生，，，史亚鸣，，，张玉勤，，，等.短流程制备的TA1和TA10冷轧钛带组织与机能钻研［Ｊ］.钛工业进 展，，，2022，，，39（6）
：：：13-17.

［5］同晓乐，，，张明玉，，，岳旭，，，等.固溶处置对TC11钛合金组织与机能的影响［Ｊ］.金属热处置，，，2023 ，，，48（2）
：：：195-200.

［6］张明玉，，，运新兵，，，伏洪旺.热处置冷却方式对TC10钛合金组织与机能的影响［Ｊ］.金属热处置，，， 2022，，，4７（8）
：：：98-105.

［７］朱宁远，，，陈世豪，，，廖强，，，等.固溶时效处置对TC11钛合金显微组织和硬度的影响［Ｊ］.金属热处 理，，，2022，，，47（12）
：：：62-66.

［8］高学敏，，，王晗，，，王可迪，，，等.固溶时效处置对Ti-6Al-4VELI钛合金准静态和动态力学机能的影响［ Ｊ］.金属热处置，，，2022，，，47（11）
：：：8７-91.

［9］韩颢源，，，杨涛，，，邱娟，，，等.固溶处置对TC4合金组织和硬度的影响［Ｊ］.金属热处置，，，2022，，，4７ （6）
：：：93-98.