純鈦鈦棒在882. 5℃發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。當純鈦自高溫緩慢冷至882. 5℃時，體心立方晶格的p相轉(zhuǎn)變成密排六方晶格的α相，即發(fā)生如下同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變:
β(體心立方）882. 5 =α(密排六方）
轉(zhuǎn)變所需的過冷度很小·冷卻速度從4℃/S增至1000℃/S時，轉(zhuǎn)變發(fā)生的溫度只是從882. 5℃降至850℃。冷卻速度大于200 ℃/s時，試樣表面出現(xiàn)浮凸，顯微組織中出現(xiàn)針狀。轉(zhuǎn)變具有馬氏體相變的特征。在一切情況下，α針狀馬氏體與原β相之間存在著嚴格的位相關(guān)系:
因為純鈦有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，所以鈦合金也都有這一轉(zhuǎn)變，只是轉(zhuǎn)變溫度隨所含合金元素的性質(zhì)和數(shù)量而不同。
鈦合金鈦棒中的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變溫度，即。α一β或。α+β的轉(zhuǎn)變溫度，對合金成分極為敏感。同一合金，由于爐次不同，甚至同一爐次的合金，由于成分上的波動(包括所含氧、氮等雜質(zhì)元索的差異)，其β轉(zhuǎn)變溫度可能相差5~70℃，一般相差40℃左右，在制定鈦合金熱加工工藝時，必須考慮這一特點。
由于β相中原子的擴散系數(shù)大，欽合金的加熱溫度超過相變點后，β相的長大傾向特別嚴重，極易形成粗大β晶粒組織，這一點在制定鈦合金鈦棒的熱加工工藝時也必須注意。
實驗表明，具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的鈦合金不能像鋼那樣利用同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變進行重結(jié)晶，使奧氏體晶粒細化。不進行塑性變形，單純利用同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變進行重結(jié)晶退火，不能使鈦合金的β粒細化。
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