β斑对TB6钛合金性能及拉伸变形行为的影响

通常认为TB6钛合金中的β斑会降低构件的力学性能,Fe元素偏析是导致β斑的主要原因。利用OM、SEM、EDS、EPMA等微观表征手段,结合对β斑样品拉伸过程的扫描电镜原位观察,分析了β斑区域和正常区域的显微组织、化学成分和硬度差异,研究了β斑对TB6合金拉伸变形行为的影响。结果表明:β斑区域组织中的初生α相含量低于5%,β晶粒尺寸最大达到580μm,是正常晶粒尺寸的60倍以上;β斑区域的维氏硬度较正常区域略高;β斑区域中的V和Fe元素含量在宏观上无明显差异,但微区存在波动和不均匀分布,β斑区域的Fe元素含量离散性高于正常区域。V和Fe元素微区成分偏析是导致TB6合金后续加热和变形过程中相变温度差异的主要原因,局部先转变的β晶粒由于缺少晶界α相的钉扎,迅速长大。β斑材料在拉伸变形过程中,裂纹起始于粗大β晶粒的晶界处,晶界和晶内滑移是β斑组织的主要变形方式,含β斑的TB6合金的断裂模式为沿晶和穿晶混合的断裂模式。