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钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好、无磁性等优异的性能，在航空、航天、化工、舰船、汽车、兵器、体育、医疗等领域是一种重要的结构材料。然而，较高的成本限制了其应用范围。因此，低成本钛合金的研发以及钛合金的低成本化制备技术仍然是当前最重要的研究热点。降低原料成本、缩短加工流程是降低钛合金成本的有效途径......
本工作研究了电子束冷床炉（EBCHM）熔炼TC4钛合金扁锭直接轧制板材在变形及退火过程中的组织和性能，揭示了板材显微组织的演化规律及其室温力学性能的变化规律，得到板材强度与塑性最佳匹配的退火制度，旨在为该合金板材的工业化批量生产提供依据。
1 试验材料与方法
利用海绵钛、钛合金返回料等原料在电子束冷床炉上熔炼出270×1085×5 000 mmTC4钛合金扁锭，其化学成分符合GB/T 3620.1-2007标准要求，金相法测得其β转变温度为974 ℃。铸锭经处理后在1 200 mm四辊可逆热轧机列上在相变点以下20～50 ℃采用......
2 试验结果与讨论
2.1 变形过程中板材的组织与性能
图1为经不同火次变形后TC4钛合金板材的显微组织照片。由图1（a）可见电子束冷床炉熔炼的TC4钛合金扁锭晶粒粗大，晶内为树枝晶组织。经一火变形后，铸态的树枝晶组织被破碎，形成柱状组织，见图1（b）。经两火变形后，粗大的晶粒破碎为细小晶粒......
2.2 退火处理后板材的组织与性能
图2为板材经720～950 ℃/1h，AC退火后的显微组织。从图中可以看出，当退火温度较低时（720～820）℃，虽然显微组织发生一些变化，但仍然以棒状或等轴状α+β转变组织为主，晶粒尺寸大小和形态十分相似（见图2a～d）。随着退火温度从820 ℃继续升高，板材显微组织较低温时发生明显变化......
3 结论
1）随着轧制变形火次的增加，电子束冷床炉熔炼的TC4钛合金扁锭粗大的铸态晶粒被破碎，枝晶组织转变为**组织，板材的室温力学性能显著提高；
2）TC4钛合金板材退火后，组织更加均匀等轴化，随着温度的升高，析出次生片状α相，初生α含量**；板材的抗拉强度呈现先**后**的趋势，屈服强度和断面收缩率总体呈现**趋势，而延伸率则变化不大；
3）经退火处理后，可获得强度与塑性的最佳匹配。
详见《中国钛业》2015年第2期
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