亞穩β型鈦合金由(you)于具(ju)(ju)有(you)塑性好、強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)(gao)(gao)、深淬透(tou)性和(he)(he)高(gao)(gao)(gao)斷裂韌(ren)(ren)性等特點(dian)(dian)，并(bing)具(ju)(ju)有(you)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)時效強(qiang)(qiang)化效應(ying)以(yi)(yi)及良好的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)韌(ren)(ren)性匹配，成為(wei)超高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)韌(ren)(ren)鈦合金的(de)(de)理想(xiang)選擇[1?3]。目前，超高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)韌(ren)(ren)鈦合金成為(wei)新型鈦合金開發和(he)(he)應(ying)用(yong)研究的(de)(de)重點(dian)(dian)方向，更是國內外重點(dian)(dian)關(guan)注和(he)(he)優先(xian)(xian)發展的(de)(de)新型軍用(yong)先(xian)(xian)進(jin)材料(liao)，在航空航天(tian)、船舶、兵(bing)器(qi)、海上鉆井設備(bei)以(yi)(yi)及外科植入(ru)等領(ling)域獲得了廣(guang)泛應(ying)用(yong)[4?8]，且用(yong)量和(he)(he)應(ying)用(yong)領(ling)域均有(you)不斷增加的(de)(de)趨勢。

亞穩(wen)β型(xing)鈦(tai)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)(zu)(zu)織結構(gou)由(you)其(qi)所(suo)經歷(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加工(gong)過(guo)程(cheng)和(he)熱(re)(re)處理(li)(li)狀態決定，改變(bian)(bian)(bian)其(qi)熱(re)(re)處理(li)(li)工(gong)藝，如固(gu)溶溫(wen)度(du)(du)(du)、冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)、時(shi)(shi)效(xiao)工(gong)藝等(deng)[9?12]，可(ke)(ke)以(yi)在(zai)較(jiao)大(da)范圍內調整合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學性(xing)能(neng)，實現不同強(qiang)度(du)(du)(du)、塑性(xing)和(he)韌(ren)性(xing)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)匹配。其(qi)中，固(gu)溶處理(li)(li)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)過(guo)程(cheng)是亞穩(wen)β型(xing)鈦(tai)合(he)金(jin)最(zui)(zui)重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環節之一(yi)(yi)，基于(yu)(yu)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)溶冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)，β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)可(ke)(ke)能(neng)直接(jie)析(xi)出(chu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，也(ye)可(ke)(ke)能(neng)分(fen)(fen)解(jie)為中間過(guo)渡相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)ω相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、β?相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)及(ji)α?相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)[13?14]。因此(ci)，在(zai)合(he)金(jin)成(cheng)分(fen)(fen)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia), 鈦(tai)合(he)金(jin)在(zai)冷(leng)卻(que)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)轉變(bian)(bian)(bian)主要取決于(yu)(yu)冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)，室溫(wen)下(xia)(xia)鈦(tai)合(he)金(jin)組(zu)(zu)(zu)(zu)織中相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)貌、分(fen)(fen)布、尺寸(cun)和(he)類(lei)型(xing)也(ye)同樣取決于(yu)(yu)冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)。郭偉等(deng)[15]研(yan)究了BT14合(he)金(jin)在(zai)熱(re)(re)處理(li)(li)中不同冷(leng)卻(que)方式條件下(xia)(xia)所(suo)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)觀組(zu)(zu)(zu)(zu)織演(yan)變(bian)(bian)(bian)及(ji)力學性(xing)能(neng)變(bian)(bian)(bian)化規律，發現當冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)較(jiao)慢時(shi)(shi)，初生(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)明顯(xian)長大(da)，微(wei)觀組(zu)(zu)(zu)(zu)織由(you)雙態組(zu)(zu)(zu)(zu)織轉變(bian)(bian)(bian)為等(deng)軸(zhou)組(zu)(zu)(zu)(zu)織，冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)較(jiao)快(kuai)時(shi)(shi)，初生(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)呈長條和(he)等(deng)軸(zhou)狀混(hun)合(he)分(fen)(fen)布，次生(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)來不及(ji)析(xi)出(chu)，以(yi)馬氏體α?形(xing)式析(xi)出(chu)，在(zai)隨后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)過(guo)程(cheng)中轉變(bian)(bian)(bian)為尺寸(cun)極(ji)細小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次生(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。彭聰(cong)等(deng)[16]研(yan)究了冷(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)對(dui)含 Cu 鈦(tai)合(he)金(jin)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)(zu)(zu)織和(he)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響，發現合(he)金(jin)經兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區固(gu)溶水(shui)淬(cui)(cui)后，組(zu)(zu)(zu)(zu)織中存(cun)在(zai)正交(jiao)α?相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，其(qi)硬(ying)度(du)(du)(du)和(he)屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)顯(xian)著降低；該合(he)金(jin)在(zai)單相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區固(gu)溶水(shui)淬(cui)(cui)后，組(zu)(zu)(zu)(zu)織中存(cun)在(zai)針(zhen)狀α′相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，其(qi)硬(ying)度(du)(du)(du)和(he)抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)(du)最(zui)(zui)高，但(dan)塑性(xing)最(zui)(zui)差；合(he)金(jin)在(zai)爐(lu)冷(leng)時(shi)(shi)由(you)于(yu)(yu)初生(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)和(he)體積分(fen)(fen)數最(zui)(zui)大(da)，所(suo)以(yi)塑性(xing)最(zui)(zui)好(hao)。

TB17鈦合金是中國航發北京航空材料研究院研制的一種具有自主知識產權的飛機結構用新型超高強韌鈦合金，其名義成分為 Ti-6.5Mo-2.5Cr-2V-2Nb-1Sn-1Zr-4Al。該合金通過調整熱處理工藝，可以實現超高強度(Rm≥1350 MPa)?塑性(A≥6%)?韌性(KIC≥50 MPa?m^1/2)的(de)(de)匹配，可應用于(yu)新一代(dai)飛機具有高(gao)減重、高(gao)承(cheng)載和高(gao)壽命要求的(de)(de)承(cheng)力構件或承(cheng)力螺栓(shuan)緊固件等(deng)(deng)部位[17]。目(mu)前對該合(he)金的(de)(de)研(yan)(yan)究主要集中在(zai)亞(ya)穩β晶(jing)(jing)粒變形(xing)(xing)機制[18]、等(deng)(deng)溫時(shi)效(xiao)[19]、動態再結晶(jing)(jing)行(xing)為[20]、高(gao)溫熱變形(xing)(xing)行(xing)為[21]研(yan)(yan)究等(deng)(deng)方面，鮮有關于(yu)該合(he)金在(zai)不同冷(leng)卻(que)(que)速(su)(su)率(lv)下組織(zhi)和性能的(de)(de)研(yan)(yan)究報道。本文對比研(yan)(yan)究了不同冷(leng)卻(que)(que)速(su)(su)率(lv)(水冷(leng)、風(feng)冷(leng)、空冷(leng)和爐(lu)冷(leng))對TB17鈦合(he)金固溶態和固溶時(shi)效(xiao)態的(de)(de)相組成、顯(xian)微組織(zhi)、室溫拉(la)伸性能和斷裂(lie)韌(ren)度(du)的(de)(de)影響，為其制定合(he)理的(de)(de)熱處理工藝參數提供數據支(zhi)撐，具有較高(gao)的(de)(de)工程化應用指導意義。

1、 實驗

實驗(yan)材(cai)料選用經(jing)三次真空自耗電弧(hu)熔煉后(hou)(hou)的(de)(de)(de)TB17鈦(tai)合(he)金鑄錠，后(hou)(hou)經(jing)單相(xiang)區開坯、兩相(xiang)區反復墩拔鍛(duan)造(zao)和準β鍛(duan)成120 mm×350 mm×600 mm的(de)(de)(de)鍛(duan)坯。其顯(xian)微組(zu)織(zhi)為典(dian)型的(de)(de)(de)網籃組(zu)織(zhi)，鍛(duan)坯在準β鍛(duan)造(zao)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)冷(leng)卻過程中，析出(chu)了長短不一(yi)的(de)(de)(de)片(pian)層狀α相(xiang)，其尺(chi)寸均(jun)在50~100 nm之間(jian)，呈編織(zhi)狀均(jun)勻分布在基體上(shang)，如圖1所示。采(cai)用金相(xiang)法測得該合(he)金相(xiang)變點在848 ℃附近。

采用線切割的方法從(cong)TB17鈦合金(jin)鍛(duan)坯(pi)上截取滿足(zu)顯微組織分析、拉伸(shen)性能和斷(duan)裂(lie)韌度(T?L向)測試(shi)(shi)所需的試(shi)(shi)樣尺寸(cun)，隨后(hou)將試(shi)(shi)樣分別放入馬弗(fu)爐(±3 ℃)中進行，按照表(biao)1所示的熱處理(li)工藝(yi)進行熱處理(li)。

采(cai)用 Sigma 300 場發射(she)掃(sao)描(miao)電(dian)子(zi)顯微(wei)鏡進(jin)行(xing)(xing)顯微(wei)組織觀(guan)察(cha)。樣品用自動拋(pao)光(guang)(guang)機(ji)拋(pao)光(guang)(guang)，然(ran)后(hou)在(zai)(zai)V(HF)∶V(HNO3)∶V(H2O)=10∶7∶83 的(de)腐蝕(shi)液(ye)中進(jin)行(xing)(xing)腐蝕(shi)處理；室(shi)溫拉伸(shen)(shen)性能(neng)按(an)GB/T 228.1—2010標(biao)準測試，采(cai)用工作區直徑(jing)為5 mm的(de)R7圓(yuan)棒(bang)形試樣，拉伸(shen)(shen)試驗在(zai)(zai)INSTRON 5887 拉伸(shen)(shen)試驗機(ji)上進(jin)行(xing)(xing)。斷(duan)裂韌(ren)度按(an)GB/T 4161—2007標(biao)準測試，試樣厚度為25 mm，在(zai)(zai)MTS 810 液(ye)壓(ya)伺服疲(pi)勞試驗機(ji)上進(jin)行(xing)(xing)試驗；采(cai)用 D/Max 2500 型 X 射(she)線衍(yan)射(she)儀測定(ding)合(he)金(jin)在(zai)(zai)不同冷卻速(su)率下的(de)相組成；顯微(wei)組織定(ding)量分析(xi)(xi)在(zai)(zai)Image-pro Plus 6.0圖像分析(xi)(xi)軟件上進(jin)行(xing)(xing)；斷(duan)裂韌(ren)度試驗完成后(hou)，采(cai)用Sigma 300 場發射(she)掃(sao)描(miao)電(dian)子(zi)顯微(wei)鏡對(dui)斷(duan)裂韌(ren)度斷(duan)口進(jin)行(xing)(xing)觀(guan)察(cha)和斷(duan)裂機(ji)制分析(xi)(xi)。

2 、結果與討論

2.1 TB17鈦(tai)合金固溶狀態下的組織和性(xing)能

2.1.1 固溶狀(zhuang)態(tai)下的(de)顯微組織特(te)征

TB17鈦合(he)金(jin)(jin)以(yi)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率(水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(WQ)、風冷(leng)(leng)(leng)(leng)(WC)、空冷(leng)(leng)(leng)(leng)(AC)和爐冷(leng)(leng)(leng)(leng)(FC))進行固溶處理(li)，其(qi)顯微組(zu)織(zhi)如圖2所示。由(you)圖2可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，TB17鈦合(he)金(jin)(jin)經不(bu)同(tong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)到室溫后，其(qi)顯微組(zu)織(zhi)均由(you)殘余β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)及其(qi)上(shang)分布的(de)(de)(de)尺寸不(bu)一的(de)(de)(de)片(pian)(pian)層狀(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)成，但(dan)其(qi)片(pian)(pian)層狀(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)和寬度各不(bu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)。TB17鈦合(he)金(jin)(jin)在固溶處理(li)過(guo)(guo)程中(zhong)，其(qi)網籃狀(zhuang)(zhuang)分布的(de)(de)(de)片(pian)(pian)層狀(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)斷向β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)轉變，其(qi)尺寸不(bu)斷減(jian)小，數量(liang)逐(zhu)漸減(jian)少，最終(zhong)獲(huo)得了穩定狀(zhuang)(zhuang)態的(de)(de)(de)α+β兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態；在隨后以(yi)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)過(guo)(guo)程中(zhong)，隨著溫度的(de)(de)(de)下降，其(qi)β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)基(ji)體(ti)中(zhong)不(bu)斷析(xi)出(chu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，同(tong)時在固溶處理(li)過(guo)(guo)程中(zhong)未轉變的(de)(de)(de)片(pian)(pian)層狀(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)也不(bu)斷變粗(cu)變長。當(dang)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率較快(WQ、WC)時，α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)沒有(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)時間從(cong)基(ji)體(ti)β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)完全(quan)析(xi)出(chu)，只(zhi)獲(huo)得了少量(liang)的(de)(de)(de)片(pian)(pian)層狀(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(見(jian)圖2(a)和(b))；當(dang)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率減(jian)慢且(qie)(qie)采(cai)用AC時，可(ke)以(yi)明(ming)(ming)顯看(kan)出(chu)在β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)基(ji)體(ti)析(xi)出(chu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)更(geng)多(見(jian)圖2(c))。由(you)于采(cai)用標準拉伸試樣進行試驗，且(qie)(qie) TB17鈦合(he)金(jin)(jin)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)淬透性，因此空冷(leng)(leng)(leng)(leng)試樣在冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)過(guo)(guo)程析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)并沒有(you)明(ming)(ming)顯多于冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率較快(WQ、WC)的(de)(de)(de)試樣；當(dang)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率為 FC 時，由(you)于冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率較慢，可(ke)以(yi)明(ming)(ming)顯看(kan)出(chu)在β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)基(ji)體(ti)上(shang)析(xi)出(chu)了大量(liang)的(de)(de)(de)粗(cu)片(pian)(pian)層狀(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(見(jian)圖2(d))。

采用Image-pro Plus 6.0 圖(tu)像分(fen)析軟件分(fen)析了TB17鈦合(he)金經不(bu)同(tong)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)率(lv)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)到(dao)室溫后(hou)片(pian)層(ceng)(ceng)狀初(chu)(chu)生α相(xiang)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)，如(ru)圖(tu) 3 所示(shi)。由(you)圖(tu) 3 可以看(kan)出，當冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)率(lv)為(wei)WQ和(he)(he)(he)WC時(shi)(shi)，其片(pian)層(ceng)(ceng)狀初(chu)(chu)生α相(xiang)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)(體積(ji)分(fen)數)分(fen)別為(wei) 5.85% 和(he)(he)(he) 6.25%；當冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)率(lv)為(wei) AC時(shi)(shi)，其片(pian)層(ceng)(ceng)狀初(chu)(chu)生α相(xiang)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)增加到(dao)了8.18%，分(fen)別比(bi) WQ 和(he)(he)(he) WC 時(shi)(shi)α相(xiang)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)相(xiang)對提高了28.48%和(he)(he)(he)23.59%；當冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速(su)率(lv)為(wei)FC時(shi)(shi)，其片(pian)層(ceng)(ceng)狀初(chu)(chu)生α相(xiang)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)增加到(dao)了 38.91%，遠遠高于 AC時(shi)(shi)α相(xiang)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)。

2.1.2 固溶狀態(tai)下(xia)的相組(zu)成

TB17鈦(tai)合(he)金(jin)作為一種亞穩β型鈦(tai)合(he)金(jin)，其所含(han)β穩定(ding)化元素(su)的(de)(de)量(liang)可(ke)以(yi)使(shi)馬氏體轉變(bian)點降至室溫。為此(ci)，將TB17鈦(tai)合(he)金(jin)經(jing)(jing)不同(tong)(tong)冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)率冷(leng)(leng)卻(que)(que)到(dao)室溫后(hou)的(de)(de)試樣進行了 X 射(she)線衍(yan)射(she)分析，其 XRD 譜如圖(tu)(tu)4所示。由(you)(you)圖(tu)(tu)4可(ke)以(yi)看出，TB17鈦(tai)合(he)金(jin)經(jing)(jing)不同(tong)(tong)冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)率冷(leng)(leng)卻(que)(que)到(dao)室溫后(hou)，其相(xiang)(xiang)(xiang)組成均(jun)由(you)(you)β相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)α相(xiang)(xiang)(xiang)組成，這說明 TB17鈦(tai)合(he)金(jin)即使(shi)在快速(su)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(WQ、WC))的(de)(de)條(tiao)件下(xia)，也僅(jin)發生(sheng)了β→α相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)，未發生(sheng)β→ω 相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)和(he)(he)β→α″等相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)。同(tong)(tong)時，在 WQ、WC、AC的(de)(de)條(tiao)件下(xia)，其α相(xiang)(xiang)(xiang)衍(yan)射(she)峰的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)(dui)強(qiang)度均(jun)較弱(ruo)；在FC條(tiao)件下(xia)，其β相(xiang)(xiang)(xiang)衍(yan)射(she)峰的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)(dui)強(qiang)度明顯(xian)變(bian)弱(ruo)，而α相(xiang)(xiang)(xiang)衍(yan)射(she)峰不僅(jin)位置增多，同(tong)(tong)時其相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)(dui)強(qiang)度明顯(xian)變(bian)強(qiang)。這與TB17鈦(tai)合(he)金(jin)在不同(tong)(tong)冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)率冷(leng)(leng)卻(que)(que)后(hou)片層狀α相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)含(han)量(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)一致(zhi)(見圖(tu)(tu)3)。

2.1.3 固溶狀態下的室溫拉伸(shen)性能

TB17鈦合金以不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻速率(lv)(lv)(WQ、WC、AC和(he)(he)(he)FC)進(jin)行固溶處(chu)理(li)后的(de)(de)(de)室(shi)溫(wen)拉(la)(la)伸(shen)性能如(ru)圖5所示。由圖5可以看出(chu)，隨著冷(leng)(leng)(leng)卻速率(lv)(lv)的(de)(de)(de)降(jiang)低(di)(由WQ到(dao)FC)，其(qi)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)(he)(he)屈服強(qiang)度(du)(du)(du)呈(cheng)現逐(zhu)漸增加(jia)的(de)(de)(de)趨(qu)勢，而伸(shen)長率(lv)(lv)和(he)(he)(he)斷面收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)則(ze)呈(cheng)現先降(jiang)低(di)后升高的(de)(de)(de)趨(qu)勢。當冷(leng)(leng)(leng)卻速率(lv)(lv)為WQ時(shi)(shi)，由于(yu)在β相(xiang)基體上僅析出(chu)了少量片層狀(zhuang)α相(xiang)，無淬火ω相(xiang)變(bian)和(he)(he)(he)馬氏體α″相(xiang)析出(chu)，因(yin)此該冷(leng)(leng)(leng)卻條件下(xia)保留了大量的(de)(de)(de)殘余β相(xiang)。由于(yu)β相(xiang)為體心立方晶格結構，在理(li)論上有12個滑(hua)移系(xi)(6個滑(hua)移面，2個滑(hua)移方向)，因(yin)此從能量的(de)(de)(de)角度(du)(du)(du)來(lai)說，這些原子(zi)(zi)高度(du)(du)(du)密(mi)排的(de)(de)(de)晶面和(he)(he)(he)晶向最有利于(yu)塑(su)性變(bian)形中的(de)(de)(de)位錯運(yun)動。當冷(leng)(leng)(leng)卻速率(lv)(lv)為 WQ時(shi)(shi)，TB17鈦合金的(de)(de)(de)拉(la)(la)伸(shen)強(qiang)度(du)(du)(du)較(jiao)低(di)，其(qi)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)(he)(he)屈服強(qiang)度(du)(du)(du)分(fen)別(bie)為843 MPa和(he)(he)(he)718 MPa，而拉(la)(la)伸(shen)塑(su)性較(jiao)好，其(qi)伸(shen)長率(lv)(lv)和(he)(he)(he)斷面收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)分(fen)別(bie)為 13.6% 和(he)(he)(he)32.3%。當冷(leng)(leng)(leng)卻速率(lv)(lv)降(jiang)低(di)到(dao) WC 和(he)(he)(he) AC時(shi)(shi)，相(xiang)對(dui)于(yu)WQ而言，其(qi)合金在冷(leng)(leng)(leng)卻過程(cheng)中的(de)(de)(de)原子(zi)(zi)擴(kuo)散相(xiang)對(dui)充(chong)裕，析出(chu)的(de)(de)(de)片層狀(zhuang)α相(xiang)較(jiao)多，增加(jia)了α/β相(xiang)界(jie)面，因(yin)此在塑(su)性變(bian)形時(shi)(shi)，位錯在滑(hua)移系(xi)運(yun)動時(shi)(shi)受(shou)到(dao)的(de)(de)(de)阻力明(ming)顯增加(jia)，合金的(de)(de)(de)拉(la)(la)伸(shen)強(qiang)度(du)(du)(du)提高，而拉(la)(la)伸(shen)塑(su)性降(jiang)低(di)明(ming)顯[22]。

相對于冷卻速率為 WC 時(shi)(shi)而言，雖(sui)然(ran)合(he)(he)金在(zai)(zai)AC時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)強(qiang)(qiang)度(du)有所降(jiang)低，拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)塑性升高(gao)，但(dan)其變化(hua)并不是很明顯，如抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)度(du)僅降(jiang)低了(le) 13 MPa(WC，904 MPa；AC，891 MPa)，伸(shen)(shen)(shen)長率提高(gao)了(le)1.3%( WC，6.0%；AC，7.3%)。當冷卻速率為 FC時(shi)(shi)，合(he)(he)金在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)階(jie)段下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間較長，原(yuan)子擴散更為充分，獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)片(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)α相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸較為粗大(見圖2(d))，且析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)片(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)α相含量(liang)(liang)最(zui)高(gao)。由(you)于片(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)α相粗化(hua)，其片(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)α相尺(chi)寸由(you)AC時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)0.2~0.3 μm增大到 FC 時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) 1.0~3.0 μm，其析(xi)出(chu)強(qiang)(qiang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)大大減弱，因此其拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)塑性獲得了(le)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)，伸(shen)(shen)(shen)長率和(he)斷面收縮率分別(bie)提高(gao)到了(le) 19.6% 和(he) 54.7%；同時(shi)(shi)由(you)于 FC 時(shi)(shi)片(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)α相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)量(liang)(liang)達到 AC時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) 4.75倍，片(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)α相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加明顯阻礙(ai)了(le)塑性變形(xing)時(shi)(shi)位錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動，兩者共(gong)同作用使(shi)得合(he)(he)金在(zai)(zai)FC時(shi)(shi)獲得了(le)最(zui)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)強(qiang)(qiang)度(du)，其抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)分別(bie)達到了(le)970 MPa和(he)896 MPa。

2.2 TB17鈦合(he)金固溶時(shi)效狀態下(xia)的組織和性能

2.2.1 固溶時效狀態下的(de)顯(xian)微組織特征

TB17鈦合金(jin)(jin)以(yi)不同(tong)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速率(lv)(lv)(WQ、WC、AC和(he)(he) FC)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)到室(shi)溫(wen)，再經(jing)(580 ℃, 480 min, AC)等(deng)溫(wen)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)后(hou)的(de)(de)顯(xian)微組織如圖6所示。由(you)圖6可以(yi)看出(chu)(chu)，TB17鈦合金(jin)(jin)經(jing)固(gu)(gu)溶(rong)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)后(hou)，其(qi)(qi)顯(xian)微組織均(jun)由(you)粗片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)初生(sheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、殘余β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)及(ji)其(qi)(qi)上(shang)彌散分(fen)布的(de)(de)細(xi)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組成，但(dan)由(you)于合金(jin)(jin)在固(gu)(gu)溶(rong)處理后(hou)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速率(lv)(lv)不同(tong)，致使在時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)細(xi)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)大小和(he)(he)形態各不相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)。TB17鈦合金(jin)(jin)在等(deng)溫(wen)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)，其(qi)(qi)過(guo)飽和(he)(he)固(gu)(gu)溶(rong)體(ti)會發生(sheng)分(fen)解，形成穩定的(de)(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。當(dang)固(gu)(gu)態冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速率(lv)(lv)較快時(shi)(shi)(WQ、WC)，合金(jin)(jin)在等(deng)溫(wen)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)大量片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)呈(cheng)(cheng)細(xi)針(zhen)(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)形態彌散分(fen)布在β基(ji)體(ti)上(shang)，其(qi)(qi)針(zhen)(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)長(chang)度(du)(du)可達0.5~2 μm，但(dan)針(zhen)(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)厚度(du)(du)僅(jin)為(wei)(wei)20~50 nm，以(yi)大約60°的(de)(de)夾角交(jiao)叉(cha)分(fen)布(見(jian)圖6(a)和(he)(he)(b))；當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速率(lv)(lv)為(wei)(wei)AC時(shi)(shi)，合金(jin)(jin)在β基(ji)體(ti)上(shang)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)細(xi)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)厚度(du)(du)明顯(xian)加大，但(dan)其(qi)(qi)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)長(chang)度(du)(du)明顯(xian)下降，呈(cheng)(cheng)現短棒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)或盤狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)結構，長(chang)徑比減小，其(qi)(qi)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)長(chang)度(du)(du)大約為(wei)(wei) 0.5~1 μm，片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)厚度(du)(du)約為(wei)(wei)50~100 nm，以(yi)60°~90°的(de)(de)夾角交(jiao)叉(cha)分(fen)布(見(jian)圖6(c))；當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速率(lv)(lv)為(wei)(wei)FC)時(shi)(shi)，由(you)于在固(gu)(gu)溶(rong)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)了(le)大量粗片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)層(ceng)(ceng)(ceng)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，因(yin)而在隨后(hou)的(de)(de)等(deng)溫(wen)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)，僅(jin)僅(jin)在殘余β相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)上(shang)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)了(le)極少(shao)量的(de)(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，呈(cheng)(cheng)現點狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)或片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)分(fen)布在β基(ji)體(ti)上(shang)，如圖6(d)所示。因(yin)此(ci)，TB17鈦合金(jin)(jin)在等(deng)溫(wen)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)，時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)呈(cheng)(cheng)現析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)→形核→長(chang)大過(guo)程(cheng)(cheng)，隨著(zhu)固(gu)(gu)溶(rong)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速率(lv)(lv)由(you)WQ減緩為(wei)(wei)AC時(shi)(shi)，時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)由(you)細(xi)針(zhen)(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)逐漸(jian)轉(zhuan)變為(wei)(wei)短棒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)。

2.2.2 固溶時(shi)效狀態下(xia)的室溫拉伸(shen)性能(neng)

TB17鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)以不同的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)率(WQ、WC、AC和(he)(he) FC)冷(leng)卻(que)到室溫(wen)(wen)，再經(580 ℃, 480 min, AC)等溫(wen)(wen)時(shi)效后的(de)(de)(de)室溫(wen)(wen)拉(la)(la)伸(shen)(shen)性能如圖7所(suo)示。由(you)圖7可(ke)以看出(chu)(chu)，隨著冷(leng)卻(que)速(su)率的(de)(de)(de)降(jiang)低(由(you) WQ 到 FC)，TB17鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)和(he)(he)屈服強(qiang)度(du)呈現逐漸(jian)減小(xiao)的(de)(de)(de)趨勢，而伸(shen)(shen)長(chang)率和(he)(he)斷面(mian)收縮率則(ze)呈現逐漸(jian)升高的(de)(de)(de)趨勢。當冷(leng)卻(que)速(su)率為WQ和(he)(he)AC時(shi)，由(you)于合(he)金(jin)(jin)(jin)在等溫(wen)(wen)時(shi)效過(guo)程中(zhong)析出(chu)(chu)了大量彌(mi)散(san)(san)分(fen)布的(de)(de)(de)細針狀(zhuang)α相(xiang)(xiang)，使得(de)其拉(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)度(du)獲得(de)了明顯的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高，其抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)分(fen)別達到了1427 MPa和(he)(he)1442 MPa，相(xiang)(xiang)對于固溶處理時(shi)，分(fen)別提(ti)(ti)高了584 MPa和(he)(he)538 MPa。因此，TB17鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)在等溫(wen)(wen)時(shi)效過(guo)程中(zhong)析出(chu)(chu)細針狀(zhuang)α相(xiang)(xiang)是該合(he)金(jin)(jin)(jin)主要(yao)的(de)(de)(de)強(qiang)化因素，其物理本質是彌(mi)散(san)(san)析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)細針狀(zhuang)α相(xiang)(xiang)及其應(ying)力場與位(wei)錯(cuo)運動之間的(de)(de)(de)交互作(zuo)用；細針狀(zhuang)α相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)彌(mi)散(san)(san)析出(chu)(chu)使合(he)金(jin)(jin)(jin)顯微(wei)組(zu)織中(zhong)形(xing)成了更多(duo)的(de)(de)(de)α/β界面(mian)，阻礙(ai)了位(wei)錯(cuo)的(de)(de)(de)滑移(yi)，減小(xiao)了位(wei)錯(cuo)的(de)(de)(de)有效滑移(yi)長(chang)度(du)，從而對拉(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)度(du)起到了明顯提(ti)(ti)高的(de)(de)(de)作(zuo)用[23]。

當冷(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)(lv)為AC時(shi)(shi)(shi)(shi)，TB17鈦(tai)合(he)金(jin)在(zai)等(deng)溫時(shi)(shi)(shi)(shi)效時(shi)(shi)(shi)(shi)析出的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效α相(xiang)由細針(zhen)狀(zhuang)(zhuang)α相(xiang)轉變(bian)(bian)為短棒狀(zhuang)(zhuang)，其(qi)片層厚度(du)明顯(xian)變(bian)(bian)厚。因此(ci)，合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效強(qiang)化(hua)效果(guo)(guo)相(xiang)對減弱，其(qi)抗拉強(qiang)度(du)降(jiang)(jiang)低為1388 MPa，相(xiang)比于WC時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)抗拉強(qiang)度(du)降(jiang)(jiang)低了(le)54 MPa，相(xiang)對于AC時(shi)(shi)(shi)(shi)固溶處理后(hou)的(de)(de)(de)(de)抗拉強(qiang)度(du)則(ze)提高(gao)(gao)了(le)497 MPa，同(tong)樣獲(huo)(huo)得了(le)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)強(qiang)化(hua)效果(guo)(guo)。而在(zai)拉伸(shen)(shen)塑性方面(mian)，冷(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)(lv)為AC時(shi)(shi)(shi)(shi)，合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)長(chang)率(lv)(lv)達到了(le)4.4%，相(xiang)比于冷(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)(lv)為 WC 時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)長(chang)率(lv)(lv) 2.6%，提高(gao)(gao)了(le) 1.8%，獲(huo)(huo)得了(le)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)。當冷(leng)(leng)卻(que)速(su)(su)率(lv)(lv)為FC時(shi)(shi)(shi)(shi)，由于僅析出了(le)極少量(liang)的(de)(de)(de)(de)α相(xiang)，合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)拉伸(shen)(shen)性能變(bian)(bian)化(hua)不明顯(xian)，相(xiang)對于固溶處理時(shi)(shi)(shi)(shi)，其(qi)抗拉強(qiang)度(du)僅提高(gao)(gao)了(le) 23 MPa，伸(shen)(shen)長(chang)率(lv)(lv)則(ze)降(jiang)(jiang)低了(le) 0.6%。因此(ci)，對于 TB17鈦(tai)合(he)金(jin)而言，固溶處理后(hou)采用FC方式(shi)冷(leng)(leng)卻(que)無法獲(huo)(huo)得足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效強(qiang)化(hua)效果(guo)(guo)，在(zai)工程(cheng)應用中(zhong)需(xu)要慎(shen)重考慮(lv)。

2.2.3 固溶時效狀態下(xia)的斷裂(lie)韌(ren)度

TB17鈦合金以不同的冷卻速率(WQ、WC、AC和 FC)冷卻到室溫，再經(580 ℃, 480 min, AC)等溫時效后的斷裂韌度如圖 8 所示。由圖 8 可以看出，隨著冷卻速率的降低(由 WQ 到 FC)，TB17鈦合金的斷裂韌度呈現逐漸增大的趨勢，斷裂韌度 由 WQ 時 的 57.89 MPa ? m^1/2 提 高 到 AC時 的70.46 MPa?m^1/2，尤其是在FC狀態下，其斷裂韌度獲得了明顯的提高，達到了148.06 MPa?m^1/2。BRUN等[24]的(de)(de)研究表明(ming)，鈦(tai)合金(jin)(jin)(jin)中的(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度(du)取決于其(qi)(qi)顯微組織特征，一(yi)般(ban)情況下，等軸初生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)的(de)(de)體積分析越高(gao)，越有(you)利(li)于鈦(tai)合金(jin)(jin)(jin)拉伸塑(su)性(xing)的(de)(de)提高(gao)，同時等軸初生(sheng)(sheng)α相(xiang)(xiang)可以增(zeng)(zeng)強合金(jin)(jin)(jin)抗裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)萌生(sheng)(sheng)的(de)(de)能力；而(er)片(pian)層(ceng)α相(xiang)(xiang)體積分數的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，可以明(ming)顯增(zeng)(zeng)強合金(jin)(jin)(jin)抗裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)能力，更有(you)利(li)于其(qi)(qi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度(du)的(de)(de)提高(gao)，這是由(you)于鈦(tai)合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度(du)往往與裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)路徑和(he)曲折程度(du)有(you)關。在鈦(tai)合金(jin)(jin)(jin)材料中，由(you)于α/β相(xiang)(xiang)界面(mian)(mian)的(de)(de)結(jie)合能較弱，當(dang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)由(you)萌生(sheng)(sheng)演化為(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)時，其(qi)(qi)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)路徑通常沿α/β相(xiang)(xiang)的(de)(de)界面(mian)(mian)進行(xing)；當(dang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)方(fang)向(xiang)(xiang)與α/β相(xiang)(xiang)界面(mian)(mian)方(fang)向(xiang)(xiang)趨于一(yi)致時，裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)往往沿α/β相(xiang)(xiang)界面(mian)(mian)方(fang)向(xiang)(xiang)擴(kuo)展(zhan)；當(dang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)方(fang)向(xiang)(xiang)與α/β相(xiang)(xiang)界面(mian)(mian)方(fang)向(xiang)(xiang)不一(yi)致時，裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)將產生(sheng)(sheng)停(ting)滯效(xiao)應或被(bei)迫(po)改變(bian)擴(kuo)展(zhan)方(fang)向(xiang)(xiang)，從(cong)而(er)引起裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)發(fa)生(sheng)(sheng)偏折和(he)分叉，增(zeng)(zeng)加(jia)了裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)總長度(du)，從(cong)而(er)消耗更多的(de)(de)能量[25?28]。

α片(pian)(pian)(pian)層的(de)(de)(de)(de)寬度(du)(du)也(ye)(ye)是決定合(he)(he)金(jin)(jin)斷(duan)裂(lie)(lie)韌性的(de)(de)(de)(de)重要(yao)因素，合(he)(he)金(jin)(jin)斷(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)包括(kuo)空洞(dong)在裂(lie)(lie)紋(wen)尖端的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)及空洞(dong)連接匯入主裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)[29]；空洞(dong)往(wang)往(wang)在α/β相界面上形成(cheng)(cheng)(cheng)，而這個過(guo)程(cheng)(cheng)受α片(pian)(pian)(pian)層寬度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)，寬α片(pian)(pian)(pian)層裂(lie)(lie)紋(wen)尖端的(de)(de)(de)(de)空洞(dong)形成(cheng)(cheng)(cheng)所(suo)需要(yao)的(de)(de)(de)(de)應力強度(du)(du)要(yao)大于細α片(pian)(pian)(pian)層裂(lie)(lie)紋(wen)尖端的(de)(de)(de)(de)空洞(dong)形成(cheng)(cheng)(cheng)所(suo)需要(yao)的(de)(de)(de)(de)應力強度(du)(du)；若α片(pian)(pian)(pian)層斷(duan)裂(lie)(lie)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)大于繞過(guo)α集束的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)，裂(lie)(lie)紋(wen)則向集束方向偏(pian)轉[30]；α片(pian)(pian)(pian)層寬度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)也(ye)(ye)可以有(you)效(xiao)阻止裂(lie)(lie)紋(wen)直線擴展，使(shi)(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)發生較大的(de)(de)(de)(de)偏(pian)轉，從而消耗較多能(neng)量(liang)，使(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)具有(you)更高的(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)韌性。

同時，與(yu)大(da)多數金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料相(xiang)似(si)，鈦合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)斷裂(lie)(lie)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)強度(du)(du)的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)性(xing)(xing)(xing)(xing)具體表(biao)現為(wei)：斷裂(lie)(lie)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)和屈服(fu)強度(du)(du)基本(ben)以KICμ1/σy的(de)(de)(de)形式呈反相(xiang)關(guan)關(guan)系[31]。JATA等[32]也(ye)曾從理論推導(dao)得到斷裂(lie)(lie)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)強度(du)(du)之間(jian)的(de)(de)(de)關(guan)系，直接(jie)或(huo)間(jian)接(jie)反映(ying)了(le)斷裂(lie)(lie)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)裂(lie)(lie)紋尖(jian)端塑(su)性(xing)(xing)(xing)(xing)區(qu)的(de)(de)(de)關(guan)系。在單向加載(zai)過程(cheng)中，屈服(fu)強度(du)(du)越大(da)，塑(su)性(xing)(xing)(xing)(xing)區(qu)尺寸就越小。因(yin)此(ci)，材(cai)(cai)料斷裂(lie)(lie)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)隨屈服(fu)強度(du)(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)而(er)降低的(de)(de)(de)原因(yin)是：屈服(fu)強度(du)(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)減小了(le)材(cai)(cai)料所(suo)(suo)能承受的(de)(de)(de)導(dao)致(zhi)失效載(zai)荷的(de)(de)(de)區(qu)域，并(bing)導(dao)致(zhi)所(suo)(suo)能承受最大(da)載(zai)荷的(de)(de)(de)減小[33]。

在本文試(shi)驗中(zhong)，TB17鈦合金(jin)的(de)固溶冷(leng)卻速率(lv)由 WQ 逐(zhu)漸(jian)減小到 FC 時，其在固溶冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)析(xi)出的(de)片層狀(zhuang)α相(xiang)逐(zhu)漸(jian)增多，且α片層的(de)寬度也存(cun)在逐(zhu)漸(jian)加寬的(de)趨勢(見圖6)，同時在時效過(guo)程中(zhong)析(xi)出α相(xiang)由細(xi)針(zhen)狀(zhuang)逐(zhu)漸(jian)轉變為短(duan)棒狀(zhuang)，兩者的(de)共同作用使得TB17鈦合金(jin)的(de)斷(duan)裂韌度隨(sui)著冷(leng)卻速率(lv)的(de)降低而(er)逐(zhu)漸(jian)增大(da)。

2.3 斷口分析

TB17鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)以不同的(de)冷(leng)卻速率(lv)(lv)進行(xing)固溶處(chu)理并在580 ℃等溫時(shi)效8 h后的(de)斷裂(lie)韌(ren)度如圖8所示。由圖 8 可以看(kan)出，隨著冷(leng)卻速率(lv)(lv)的(de)降低(由 WQ 到FC)，TB17鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)的(de)斷裂(lie)韌(ren)度呈現逐漸增大的(de)趨勢(shi)，但(dan)冷(leng)卻速率(lv)(lv)為FC時(shi)的(de)斷裂(lie)韌(ren)度要遠遠高于其他(ta)冷(leng)卻速率(lv)(lv)時(shi)的(de)斷裂(lie)韌(ren)度。為此，本文選取 TB17鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)分別在AC和(he)FC時(shi)的(de)斷裂(lie)韌(ren)度試樣進行(xing)了斷口分析。

TB17鈦(tai)合金在冷卻速率為(wei)(wei)AC時的(de)斷(duan)(duan)口(kou)特征(zheng)如圖(tu)9所(suo)示。由圖(tu)9可(ke)以看出，TB17鈦(tai)合金的(de)宏觀斷(duan)(duan)口(kou)較為(wei)(wei)粗糙(見(jian)(jian)圖(tu) 9(a))。粗糙的(de)斷(duan)(duan)口(kou)有利(li)于(yu)增加(jia)裂(lie)(lie)紋擴展路徑的(de)曲折性，在裂(lie)(lie)紋擴展過程中可(ke)以吸收更多的(de)能量，從而提高(gao)其斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)韌(ren)性。圖(tu)9(b)所(suo)示為(wei)(wei)預(yu)制(zhi)裂(lie)(lie)紋區與擴展區交界處(chu)的(de)斷(duan)(duan)口(kou)微觀形(xing)貌，斷(duan)(duan)口(kou)表(biao)面(mian)呈(cheng)(cheng)纖(xian)維(wei)狀，邊緣剪(jian)切(qie)唇細小。從預(yu)制(zhi)裂(lie)(lie)紋區開始(shi)，斷(duan)(duan)面(mian)可(ke)見(jian)(jian)類似(si)舌狀凸起，呈(cheng)(cheng)現大量尺寸不(bu)一的(de)韌(ren)窩(wo)特征(zheng)(見(jian)(jian)圖(tu) 9(c))，可(ke)見(jian)(jian)二次(ci)裂(lie)(lie)紋。斷(duan)(duan)面(mian)局部韌(ren)窩(wo)呈(cheng)(cheng)筏排(pai)狀排(pai)列，斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)以韌(ren)性斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)為(wei)(wei)主，撕裂(lie)(lie)棱不(bu)明(ming)顯，局部可(ke)見(jian)(jian)較為(wei)(wei)平整的(de)斷(duan)(duan)面(mian)，表(biao)面(mian)為(wei)(wei)淺(qian)韌(ren)窩(wo)(見(jian)(jian)圖(tu)9(d))。

TB17鈦合金在(zai)冷卻(que)速率為(wei)(wei)FC時(shi)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)口(kou)特(te)征(zheng)如(ru)圖 10 所(suo)示。相比于冷卻(que)速率為(wei)(wei) AC時(shi)，FC 時(shi)的(de)(de)(de)冷卻(que)過程極為(wei)(wei)緩慢，因(yin)此合金的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)口(kou)形(xing)貌與AC時(shi)合金的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)口(kou)形(xing)貌有(you)明顯的(de)(de)(de)差(cha)異。由圖10(a)可以(yi)看(kan)(kan)出(chu)，合金的(de)(de)(de)宏觀斷(duan)(duan)口(kou)表(biao)(biao)面(mian)起伏程度(du)明顯增加，表(biao)(biao)明裂紋(wen)擴(kuo)展(zhan)曲折度(du)提高，裂紋(wen)擴(kuo)展(zhan)做功增加，使得影(ying)響斷(duan)(duan)裂韌性的(de)(de)(de)外部因(yin)素增強。圖 10(b)所(suo)示為(wei)(wei)預制裂紋(wen)區(qu)(qu)與擴(kuo)展(zhan)區(qu)(qu)交(jiao)界處的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)口(kou)微觀形(xing)貌，斷(duan)(duan)口(kou)表(biao)(biao)面(mian)呈(cheng)纖維(wei)狀，可見擴(kuo)展(zhan)棱線(xian)，邊(bian)緣剪切唇寬大(da)。從預制裂紋(wen)區(qu)(qu)開始(shi)，斷(duan)(duan)面(mian)微觀起伏不(bu)大(da)，微觀斷(duan)(duan)口(kou)表(biao)(biao)面(mian)呈(cheng)現大(da)量大(da)小(xiao)不(bu)一的(de)(de)(de)韌窩(見圖 10(c))，以(yi)韌性斷(duan)(duan)裂為(wei)(wei)主，韌窩周圍的(de)(de)(de)撕裂棱明顯加深(shen)，解理(li)刻(ke)面(mian)減少；在(zai)擴(kuo)展(zhan)區(qu)(qu)可以(yi)觀察到(dao)有(you)不(bu)同層次的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂平面(mian)相互(hu)交(jiao)匯(見圖10(d))，沒有(you)看(kan)(kan)到(dao)條形(xing)韌窩，這些(xie)特(te)征(zheng)都表(biao)(biao)明合金韌性值(zhi)較高。

3 、結論

1) TB17鈦(tai)合金以(yi)不同冷卻速率(水冷(WQ)、風冷(WC)、空冷(AC)和(he)爐(lu)冷(FC))進行固溶處理后，其顯微組織均由(you)殘余β相(xiang)以(yi)及(ji)其上(shang)分布的(de)尺寸不一的(de)片層狀α相(xiang)組成(cheng)。隨著冷卻速率的(de)降低(di)(由(you)水冷到爐(lu)冷)，其片層狀初生(sheng)α相(xiang)的(de)含(han)量逐(zhu)漸(jian)增(zeng)加，使得其拉伸強(qiang)度(du)呈現逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大(da)的(de)趨勢(shi)，而拉伸塑性則先降低(di)后升(sheng)高。

2) 不同冷(leng)卻速(su)率下的XRD譜表明，TB17鈦(tai)合金即使在快速(su)冷(leng)卻(水冷(leng)、風冷(leng))的條件(jian)下，也僅(jin)發生了β→α相變，未發生β→ω相變和β→α″等相變。

3) 經固溶(rong)時效處理(li)后，不(bu)同冷卻速率下 TB17鈦合金的顯微組(zu)織(zhi)均由(you)粗片狀初生α相(xiang)(xiang)、殘余β相(xiang)(xiang)以及(ji)其上彌散(san)分布(bu)的細(xi)片層狀α相(xiang)(xiang)組(zu)成。隨著冷卻速率的降(jiang)低，時效α相(xiang)(xiang)由(you)細(xi)針狀逐漸(jian)轉變(bian)為(wei)短棒(bang)狀，使得其抗拉(la)強(qiang)度和屈服強(qiang)度呈(cheng)(cheng)現逐漸(jian)減小的趨勢(shi)(shi)，而伸長率和斷面收縮率則呈(cheng)(cheng)現逐漸(jian)升(sheng)高的趨勢(shi)(shi)。

4) 隨著冷卻速率的降低，TB17鈦合金在固溶冷卻過程中析出的片層狀α相逐漸增多，且α片層的寬度也存在逐漸加寬的趨勢，同時在時效過程中析出的α相由細針狀逐漸轉變為短棒狀，使得TB17鈦合金的斷裂韌度隨著冷卻速率的降低呈現逐漸增大的趨勢，尤其是爐冷的斷裂韌度達到了148.06 MPa?m^1/2。

REFERENCES

[1]顏鳴皋, 吳學(xue)仁, 朱知壽 . 航空材料技術的發(fa)展現狀與(yu)展望[J]. 航空制造技術, 2003, 43(12): 19?25.

YAN Ming-gao, WU Xue-ren, ZHU Zhi-shou. Recent progress and prospects for  aeronautical material technologies[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2003, 43(12): 19?25.

[2]商國強, 朱知壽, 常(chang) 輝, 等(deng) . 超(chao)高強度鈦合金(jin)研究進(jin)展[J].稀(xi)有金(jin)屬, 2011, 35(2): 286?291.

SHANG Guo-qiang, ZHU Zhi-shou, CHANG Hui, et al.Development of ultra-high strength titanium alloy[J].Chinese Journal of Rare Metals,2011, 35(2): 286?291.

[3]朱知壽, 王新南, 商國強, 等 . 新型高性能(neng)鈦(tai)合(he)金研究與應用[J]. 航空材(cai)料學報, 2016, 36(3): 7?12.

ZHU Zhi-shou, WANG Xin-nan, SHANG Guo-qiang, et al.Research and application of new type of high performance titanium alloy[J]. Journal of Aeronautical Materials, 2016,36(3): 7?12.

[4]朱知(zhi)壽(shou). 新型航空(kong)高性能鈦合金材料技術研(yan)究與發展(zhan)[M].北京: 航空(kong)工(gong)業出版社, 2013.

ZHU Zhi-Shou. Research and development of new-brand titanium alloys of high performance for aeronautical applications[M]. Beijing: Aviation Industry Press, 2013.

[5]陳京生, 孫葆森(sen), 安(an) 康. 鈦合金在兵器(qi)裝備(bei)(bei)上(shang)的應用[J]. 兵器(qi)裝備(bei)(bei)工程學報, 2020, 41(12): 14?20.

CHEN Jing-sheng, SUN Bao-sen, AN Kang. Titanium alloys for ordnance equipment applications[J]. Journal of Ordnance Equipment Engineering, 2020, 41(12): 14?20.

[6]常 輝(hui), 董月成, 淡振(zhen)華, 等. 我國海洋工程用鈦合(he)金現狀和發展趨勢[J]. 中國材料(liao)進(jin)展, 2020, 39(7): 585?590.

CHANG Hui, DONG Yue-cheng, DAN Zhen-hua, et al.Current status and development trend of titanium alloy for marine engineering in China[J]. Materials China, 2020, 39(7):585?590.

[7]劉世鋒, 宋 璽, 薛 彤. 鈦(tai)合金及鈦(tai)基復合材(cai)料(liao)(liao)在航空航天(tian)的應用(yong)和(he)發(fa)展[J]. 航空材(cai)料(liao)(liao)學報, 2020, 40(3): 77?94.

LIU Shi-feng, SONG Xi, XUE Tong, et al. Application and development of titanium alloy and titanium matrix composites in aerospace field[J]. Journal of Aeronautical materials, 2020, 40(3): 77?94.

[8]呂冬(dong)蘭(lan) . 鈦合金(jin)在(zai)民(min)用(yong)飛機上的應用(yong)及發展趨勢[J]. 世界有色(se)金(jin)屬, 2018(5): 230?231.

Lü Dong-lan. Application and development trend of titanium alloy in civil aircraft[J]. World Nonferrous Metals, 2018(5):230?231.

[9]IVASISHIN O M, MARKOVSKY P E, MATVIYCHUK Y V, et al. A comparative study of the mechanical properties of high-strengthβ-titanium alloys[J]. Journal of Alloy andCompounds, 2008, 457(1/2): 296?309.

[10] IVASISHIN O M, MARKOVSKY P E, SEMIATIN S L, et al. Aging response of coarse-and fine-grainedβtitanium alloys[J]. Materials Science and Engineering A, 2005,405(1/2): 296?305.

[11] CLéMENT N, LENAIN A, JACQUES P J. Mechanical property optimization via microstructural control of new metastable beta titanium alloys[J]. JOM, 2007, 59(1): 50?53.

[12] ZHANG Hong-ling, ZHANG Xiao-yong, ZHU Zhi-shou, et al. Characterization of a new type grain boundary phase in near-βtitanium alloys[J]. Scripta Materialia, 2020, 177:118?122.

[13] 常 輝, GAUTIER Elisabeth, 周(zhou) 廉. 一(yi)種亞(ya)穩β鈦合金的相(xiang)變動力學[J]. 科學通報, 2014, 59(10): 854?858.

CHANG Hui, GAUTIER E, ZHOU Lian. Phase transformation kinetics for a metastable titanium alloy[J].Chinese Science Bulletin, 2014, 59: 854?858.

[14] 張志強, 董利(li)民(min), 胡 明, 等 . 冷卻速(su)率對 TC16 鈦合金顯(xian)微(wei)組織和力(li)學性能的(de)影響[J]. 中(zhong)國有色金屬學報(bao), 2019,29(7): 1391?1398.

ZHANG Zhi-qiang, DONG Li-min, HU Ming, et al. Effect of cooling rate on microstructure and mechanical properties of TC16 titanium alloy[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2019, 29(7): 1391?1398.

[15] 郭 偉, 王(wang) 啟, 宋德軍 . 等 . 冷卻速(su)率(lv)對 BT14 鈦合金組(zu)織(zhi)及性能(neng)的影響[J]. 材料熱(re)處理(li)學(xue)報, 2018, 39(10): 23?28.

GUO Wei, WANG Qi, SONG De-jun, et al. Effect of cooling rate on microstructure and properties of BT14 titanium alloy[J]. Transactions of Materials and Heat Treatment,2018, 39(10): 23?28.

[16] 彭(peng) 聰, 張(zhang)書源, 任 玲(ling), 等. 冷卻(que)速率對含Cu鈦(tai)合金(jin)顯微組織和(he)性能的影響[J]. 金(jin)屬學報, 2017, 53(10): 1377?1384.

PENG Cong, ZHANG Shu-yuan, REN Ling, et al. Effect of cooling rate on microstructure and properties of Cu-containing titanium alloy[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2017,53(10): 1378?1384.

[17] 朱(zhu)知壽(shou), 商(shang)國強, 王新南, 等 . 航(hang)空(kong)用(yong)鈦合(he)金顯微組織控制和(he)力(li)學(xue)性(xing)能關(guan)系[J]. 航(hang)空(kong)材料學(xue)報, 2020, 40(3): 1?10.

ZHU Zhi-shou, SHANG Guo-qiang, WANG Xin-nan, et al.Microstructure controlling technology and mechanical properties relationship of titanium alloys for aviation applications[J]. Journal of Aeronautical Materials, 2020,40(3): 1?10.

[18] 信云鵬, 朱知壽, 王新南(nan), 等(deng). 應變率對TB17鈦合金亞穩β晶(jing)粒變形機制的(de)影響[J]. 材料工程, 2020, 48(12): 141?147.

XIN Yun-peng, ZHU Zhi-shou, WANG Xin-nan, et al. Effect of strain rate on deformation mechanism of metastableβgrains in TB17 titanium alloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2020, 48(12): 141?147.

[19] 劉洪(hong)驍, 董洪(hong)波(bo), 朱知壽 . 低(di)溫時效及冷/溫變形工藝對TB17鈦合金(jin)組織的影響[J]. 材料熱(re)處理(li)學報, 2019, 40(6):69?74.

LIU Hong-xiao, DONG Hong-bo, ZHU Zhi-shou. Effect of low-temperature aging and cold/warm deformation on microstructure of TB17 titanium alloy[J]. Transactions of Materials and Heat Treatment, 2019, 40(6): 69?74.

[20] 朱鴻昌 . TB17鈦合金熱(re)加(jia)工過(guo)程組織演變規律研究[D].南昌: 南昌航空大(da)學, 2019: 36?65.

ZHU Hong-chang. Study on microstructure evolution of TB17 titanium alloy during hot working process[D].Nanchang: Nanchang Hangkong University, 2019: 36?65.

[21] WANG Zhe, WANG Xin-nan, ZHU Zhi-shou.Characterization of high-temperature deformation behavior and processing map of TB17 titanium alloy[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2017, 692: 149?154.

[22] 張廷杰, 王克光, 吳曉祖 . 含(han) 1α相的β-Ti 合金的電子衍射花樣解釋[J]. 稀有金屬材料與工程(cheng), 1984(1): 5?9.

ZHANG Ting-jie, WANG Ke-guang, WU Xiao-zu. The explanation of 1αphase electric diffraction inβ-titanium[J].Rare Metal Materials and Engineering, 1984(1): 5?9.

[23] DEHGHAN-MANSHADIA, DIPPENAAR RJ.Development ofα-phase morphologies during low temperature isothermal heat treatment of a Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr alloy[J].Materials Science and Engineering A, 2011, 528(3):1833?1839.

[24] BRUN M Y, SHAKHANOVA G V. Titanium alloy structure and parameters defining its diversity[J]. Titanium Scientific Technical Journal, 1993, 1(3): 24?29.

[25] BLENKINSOP P A, EVANS W J, FLOWERS H M. Titanium’s science and technology[M]. London: Institute of Materials, 1996: 948.

[26] WILLIAMS J C, CHESNUTT J C, THOMPSON A W. The effect of microstructure on ductility and fracture toughness ofα+βtitanium alloys[C]// Proceeding of the 1987 TMS-AIME Annual Symposia. [S. l, s. n]. 1987: 255.

[27] WEN Xin, WAN Ming-pan, HUANG Chao-wen, et al. Effect of microstructure on tensile properties, impact toughness and fracture toughness of TC21 alloy[J]. Materials & Design,2009, 180: 107898.

[28] AKAHORI T, NIINOMI M. Fracture characteristics of fatigued T-6Al-4V ELI as an implant material[J]. Materials Science and Engineering A, 1998, 243(1/2): 237?243.

[29] RICHARDS N L. Quantitative evaluation of fracture toughness-microstructural relationships in alpha-beta titanium alloys[J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2004, 13(2): 218?225.

[30] RICHARDS N L, BARNBY J T. The relationship between fracture toughness and microstructure in alpha-beta titanium alloys[J]. Materials Science and Engineering, 1976, 26(2):221?229.

[31] HIRTH J P, FROES F H. Interrelations between fracture toughness and other mechanical properties in titanium alloys[J]. Metallurgical Transactions A, 1977, 8(7): 1165?1176.

[32] JATA K V, STARKE E A. Fatigue crack growth and fracture toughness behavior of an Al-Li-Cu alloy[J]. Metallurgical Transactions A, 1986, 17(6): 1011?1026.

[33] 馬英(ying)杰(jie), 王(wang)鼎春, 王(wang)紅(hong)武, 等. 影響(xiang)TC4ELI合金斷裂韌(ren)性的因素[J]. 中國有色金屬學報, 2010, 20(專輯(ji)1): s414?s418.

MA Ying-jie, WANG Ding-chun, WANG Hong-wu, etal.Factors influencing fracture toughness of TC4ELI alloy[J].The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2010, 20(Special 1):s414?s418.