La structure Widmansite de l'alliage de titane est caractérisée par un réseau continu réparti sur les joints de grains des gros grains d'origine, des domaines de faisceaux feuilletés répartis dans les grains et des lamelles entre les flocons mutuellement.
Étant donné que la phase et la structure de Widmanstatten maintiennent une relation de phase cristallographique stricte, la structure a une « héritabilité » tenace et il est difficile d'améliorer sa structure par un traitement thermique conventionnel et un traitement thermique cyclique dans des conditions sans trempe. La transformation en alliage de titane est un processus de nucléation et de croissance du noyau. Lorsque la différence de volume spécifique entre les deux allotropes est importante, l'effet de volume sera provoqué pendant le processus de transformation de phase et une contrainte interne sera générée, formant des dislocations ou des lacunes favorisant la recristallisation, entraînant des changements dans la structure de la feuille et même un raccourcissement et une sphéroïdisation. . Les chercheurs ont amélioré efficacement la structure de Widmanstatten grâce à une trempe de zone et à un traitement thermique cyclique de zone +.
Le matériel de test est un disque TC4 de Φ280 mm fourni par un certain institut de recherche. Le point de transformation de phase a été mesuré par méthode métallographique à (985 ± 5) degrés, et les échantillons prélevés étaient tous sur la moitié de la circonférence du disque. Afin d'obtenir la structure de Widmanstatten requise pour le test, l'échantillon obtenu a d'abord été recuit dans la zone (1 020 degrés × 1 h, AC), puis l'échantillon a été trempé dans la zone (1 020 degrés × 30 min, WQ), puis dans la zone Dans la zone +, 960 degrés × 10 min et 750 degrés × 10 min ont été parcourus respectivement une fois, 3 fois, 5 fois, 7 fois et 9 fois. Après le cycle, tous les échantillons ont été doublement recuits (940 degrés × 30 min, AC +700 degrés × 4 h, AC) et l'essai de traction a été effectué après un double recuit ; la rupture par traction a été observée et analysée à l'aide d'un microscope électronique à balayage GSM6460. Une fois les échantillons métallographiques gravés avec une solution de gravure HF + HNO 3+ H2O (rapport de volume 1: 2: 5), la microstructure a été observée sous un microscope optique OLYMPUSPMG3.
Résultat de la recherche :
(1) Lors d'un traitement thermique cyclique compris entre 960 degrés × 10 min et 750 degrés × 10 min, à mesure que le nombre de cycles augmente, la résistance de l'alliage TC4 diminue lentement et la plasticité augmente. Après 9 cycles, le retrait de la zone augmente considérablement.
(2) À mesure que le nombre de cycles thermiques augmente, le rapport d'aspect de la bande diminue progressivement et une sphéroïdisation partielle se produit. Après 9 cycles, la phase feuilletée secondaire précipite dans la matrice feuilletée. Sous le même nombre de cycles, après double recuit, la bande est évidemment grossie et la structure est plus stable.
(3) L'observation et l'analyse SEM du port de traction montrent que la forme de fracture de la fracture par traction change de la fracture par clivage avant le cyclage → clivage + fracture par fossette → fracture par fossette.
