Le matériau de test est une barre en alliage de titane TC4 laminée à chaud à 920 degrés. Le taux de déformation total du laminage à chaud est d'environ 80 % et le point de transformation a+/phase est de 980 à 990 degrés. Les échantillons ont été chauffés et conservés à 1 000 degrés, 950 degrés, 930 degrés et 830 degrés pendant 1 heure, puis refroidis à l'air, à l'eau et au four respectivement. Différentes méthodes de recuit ont un impact sur la microstructure et les propriétés mécaniques.
La vitesse de refroidissement a une grande influence sur la microstructure et les propriétés mécaniques des quatre températures ci-dessus. Une fois refroidis à l'eau, les composants de la phase - en équilibre à 1000 degrés, 950 degrés et 930 degrés subiront tous une transformation martensite, et la phase - se transforme en martensite en aiguilles. Il présente une structure Widmansite évidente à 1 000 degrés et ses propriétés mécaniques sont équivalentes à celles du refroidissement par air à 1 000 degrés. Sur les échantillons refroidis à l'eau à 950 degrés et 930 degrés, la microstructure a des caractéristiques similaires à celle du refroidissement à l'air, mais il y a des aiguilles + martensite a entre les phases a primaires équiaxes. À l’heure actuelle, les performances globales correspondantes sont les plus élevées et offrent une meilleure résistance au fluage que la structure refroidie par air.
Lorsqu'ils sont maintenus à 830 degrés, les composants de la phase équilibrée ne touchent plus la ligne M, mais après refroidissement par l'eau, de très petits produits de transformation en forme d'aiguille se trouvent également dans la phase intergranulaire, qui ne peuvent être distingués qu'au microscope électronique. Cependant, la structure du produit en forme d’aiguille n’a pas encore été déterminée. À l’heure actuelle, la résistance à la traction et la réduction de surface sont très faibles. Quant au refroidissement du four, en raison de la vitesse de refroidissement lente de l'échantillon et du long temps de séjour à haute température, la transformation polymorphe est pleinement réalisée et toutes les phases a deviennent grossières. Après refroidissement du four à 1 000 degrés, des flocons grossiers de phase a et des phases inter-flocons sont produits dans les grains d'origine, et il existe également un réseau épais de phases a en forme de bande sur les limites des grains d'origine, ce qui est généralement appelée structure en forme de panier. Après refroidissement du four à 950 degrés, 930 degrés et 830 degrés, puisque la phase a a tendance à se nucléer et à se développer à l'interface de phase a d'origine, la microstructure est entièrement constituée de phases a et intergranulaires équiaxées. La résistance à la traction après refroidissement du four à 1000 degrés est inférieure à celle du refroidissement par air et par eau, et la plasticité en traction est plus élevée. Les performances globales après refroidissement du four à d'autres températures sont également inférieures à celles du refroidissement par eau et par air.
En résumé, afin d'obtenir les meilleures propriétés globales de résistance et de plasticité de l'alliage de titane TC4, ainsi qu'une bonne résistance au fluage et une bonne ténacité à la rupture, un processus de recuit de refroidissement par air (ou refroidissement par eau) après maintien à 950 degrés pendant 1 heure peut être utilisé. Afin de faciliter le traitement ultérieur, lorsque l'usine métallurgique quitte l'usine, l'alliage de titane TC4 adopte le processus de refroidissement par air à 700 ~ 800 degrés pendant 1 heure. Pour certaines pièces forgées de grande taille, afin d'assurer l'uniformité des performances, le processus de refroidissement au four est parfois utilisé.
