一种TC16钛合金棒材控温连轧方法

摘要

本发明公开了一种TC16钛合金棒材控温连轧方法。在钛合金棒材连轧生产线上增加电磁感应加热设备和冷却风箱装置分别对钛棒材进行适时在线补偿加热和喷吹冷却，对连轧生产中的轧件进行有效地控温轧制；通过对TC16钛合金棒材连轧工艺过程中各项参数的优化和设定，采用控速连续轧制工艺，合理降低钛棒材轧制过程变形抗力引起的大变形热，保证轧制出的钛棒材满足组织和性能要求。本发明通过对整个连轧过程温度场的合理控制，能轧制出Φ6～Φ30mm所有规格钛合金棒材，且产品组织和性能均达到所需要求，此控温连轧方法适应于小规模TC16钛合金棒材工业化生产，能有效降低TC16钛棒材深加工成本。

权利要求

1.一种TC16钛合金棒材控温连轧方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1：将Φ100～Φ160mmTC16钛合金坯料在750℃～1050℃下均匀加热60～120分钟；

步骤2：将步骤1加热后的钛合金坯料采用纵列式轧机进行粗轧，开轧温度控制在

750℃～850℃之间，轧制成Φ45～Φ100mm钛棒坯，用切头剪切头后，送入中轧机组轧制；

步骤3：将步骤2进入中轧机组的钛棒坯进行轧制，轧制成Φ18～Φ60mm钛棒坯，在中轧机组后设立电磁感应加热设备对钛棒坯进行适时在线补偿加热，温度控制在800℃～

850℃之间后，用切头剪切头，送入预精轧机组轧制；

步骤4：将步骤3进入预精轧机组的钛棒坯进行轧制，轧制成Φ12～Φ30mm钛棒材，在预精轧机组后设立冷却风箱装置，喷吹气体对钛棒材进行冷却，温度控制在750℃～800℃之间后，用切头剪切头，送入精轧机组轧制；

步骤5：将步骤4进入精轧机组的控温钛棒材进行轧制，轧制成Φ6～Φ14mm小规格钛棒材，用切头剪切定尺寸和矫直机矫直后，经钛棒输送辊道送入棒材冷床进行冷却，即可得到所要求规格尺寸的TC16钛合金棒材产品。

2.根据权利要求1所述的TC16钛合金棒材控温连轧方法，其特征在于：步骤1所述钛合金坯料加热选用推钢式加热炉，加热时间为20～30分钟，均热保温时间为40～90分钟。

3.根据权利要求1所述的TC16钛合金棒材控温连轧方法，其特征在于：所述步骤2的轧制速度控制在2～3m/s，轧制道次为6～10道次；所述步骤3的轧制速度控制在2.5～

6m/s，轧制道次为6～8道次；步骤4的轧制速度控制在6～10m/s，轧制道次为5～8道次；步骤5的轧制速度控制在15～30m/s，轧制道次为8～12道次。

4.根据权利要求1所述的TC16钛合金棒材控温连轧方法，其特征在于：所述步骤3在中轧机组后设立电磁感应加热设备，该电磁感应加热设备由中频电源和两个感应器组成，两个感应器依次串接固定在钛棒输送辊道支架上，且位于中轧机组与预精轧机组之间，两个感应器之间间隔1.5～2.0m，其中一个感应器的尾端距预精轧机组前的切头剪入口为

1.0～1.5m。

5.根据权利要求1所述的TC16钛合金棒材控温连轧方法，其特征在于：所述步骤4在预精轧机组后设立冷却风箱装置，该冷却风箱装置由两个单层套管气体冷却器和气体流量控制器组成，两个冷却器依次串接固定在钛棒输送辊道支架上，且位于预精轧机组与精轧机组之间，两个气体流量控制器分别固定在两个冷却器的进气管道上，且位于钛棒输送辊道下方，两个冷却器之间间隔1.0～1.5m，其中一个冷却器的入口端距预精轧机组出口的距离为2.0～2.5m，另一个冷却器的出口端距精轧机组前的切头剪入口为1.5～2.0m。

6.根据权利要求1所述的TC16钛合金棒材控温连轧方法，其特征在于：所述步骤3利用电磁感应线圈加热，补偿加热温度区间为100℃～150℃，温升速度控制在30～50℃/s，加热时间为3～5秒；所述步骤4钛棒材喷吹气体进行冷却，喷吹冷却温度区间为100℃～

200℃，温降速度控制在30～40℃/s，降温时间为2～4秒；所用喷吹气体为不易与TC16钛合金强烈反应的氮气、氩气或氦气。

说明书

一种TC16钛合金棒材控温连轧方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钛合金加工技术领域，具体为一种TC16钛合金棒材控温连轧方法，特别适合高品质紧固件用TC16钛合金棒材的连轧生产。

背景技术

[0002] 钛合金棒材轧制过程温度的作用重大，掌握温度场变化对钛棒材轧制质量的影响规律，对改善轧制工艺、提高轧制质量有重要意义。国内钛棒材轧制加工技术在轧制过程温度场的控制方面还没发展成熟，其产品难以实现热连轧生产。国内外高端市场对优质紧固件用钛合金棒材提出了更高要求，其典型性能要求如下：剪切强度：τ=860MPa；抗拉强度：Rm=1536MPa；屈服强度：Rρ0.2=1520MPa；延伸率：A=7％。由于钛合金特有的原子和晶体结构，导致钛合金的力学性能呈现显著的各向异性，属于难变形、难加工金属合金，具有较高的屈服极限，轧制阻力大，切削性能差。现有钛合金棒线材热连轧技术主要通过对现有钢铁轧制设备的改造和对初轧用钛棒坯生产工艺的调整来实现，其本质还是采用传统二辊或三辊横列式轧机轧制技术，传统轧制技术的温度场不易控制，不能实现大单重轧制生产，且产品存在质量差，尺寸精度低等问题。钛合金导热性差，轧制过程中变形抗力引起的变形热使整个轧制过程温度场的波动较大，且轧件表面和心部有较大的温度梯度，这直接影响了钛棒材的组织性能，最终导致轧件组织内部不均匀，表面易产生裂纹，难以得到合格的钛棒材。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种TC16钛合金棒材控温连轧方法，该方法通过对连轧过程中的钛棒材进行适时在线补偿加热和风箱喷吹气体冷却，对连轧生产中的轧件进行有效地控温轧制，采用控速连续轧制工艺，连轧出Φ6～Φ30mm所有规格TC16钛合金棒材，并实现了TC16钛合金棒材的高效生产，有效降低了TC16钛棒材深加工成本。

[0004] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案：一种TC16钛合金棒材控温连轧方法，该方法包括以下步骤：

[0005] 步骤1：将Φ100～Φ160mmTC16钛合金坯料在750℃～1050℃下均匀加热60～120分钟；

[0006] 步骤2：将步骤1加热后的圆形坯料采用纵列式轧机进行粗轧，开轧温度控制在750℃～850℃之间，轧制成Φ45～Φ100mm钛棒坯，用切头剪切头后，送入中轧机组轧制；

[0007] 步骤3：将步骤2进入中轧机组的钛棒坯进行轧制，轧制成Φ18～Φ60mm钛棒坯，在中轧机组后设立电磁感应加热设备对钛棒坯进行适时在线补偿加热，温度控制在800℃～850℃之间后，用切头剪切头，送入预精轧机组轧制；

[0008] 步骤4：将步骤3进入预精轧机组的钛棒坯进行轧制，轧制成Φ12～Φ30mm钛棒材，在预精轧机组后设立冷却风箱装置，喷吹气体对钛棒材进行冷却，温度控制在750℃～800℃之间后，用切头剪切头，送入精轧机组轧制；

[0009] 步骤5：将步骤4进入预精轧机组的控温钛棒坯进行轧制，轧制成Φ6～Φ14mm小规格钛棒材，用切头剪切定尺寸和矫直机矫直后，经钛棒输送辊道送入棒材冷床进行冷却，即可得到所要求规格尺寸的产品。

[0010] 本发明还具有以下其他技术特点：步骤1所述加热炉选用推钢式加热炉，加热时间为20～30分钟，均热保温时间为40～90分钟。

[0011] 进一步地，步骤2的轧制速度控制在2～3m/s，轧制道次为6～10道次；所述步骤3的轧制速度控制在2.5～6m/s，轧制道次为6～8道次；步骤4的轧制速度控制在6～10m/s，轧制道次为5～8道次；步骤5的轧制速度控制在15～30m/s，轧制道次为8～12道次。

[0012] 进一步地，步骤3在中轧机组后设立电磁感应加热设备，该电磁感应加热设备为由中频电源和两个感应器组成，即1#感应器、2#感应器，两个感应器依次串接固定在钛棒输送辊道支架上，且位于纵列两辊中轧机组与纵列两辊预精轧机组之间，两个感应器之间间隔1.5～2.0m，其中一个感应器的尾端距预精轧机组前的切头剪入口为1.0～1.5m。根据TC16钛合金棒坯表面实时温度是否接近800℃的理想开轧温度，选择是否选用两个感应器进行适时在线补偿加热，以达到控制钛棒坯表面实时温度在800℃～850℃之间的目的。

[0013] 进一步地，所述步骤4在预精轧机组后设立风箱冷却装置，该风箱冷却装置由单层套管气体冷却器和气体流量控制器组成，两个冷却器依次串接固定在钛棒输送辊道支架上，且位于纵列两辊预精轧机组与顶交悬臂辊精轧机组之间，气体流量控制器固定在进气管道上，且位于钛棒输送辊道下方，两个冷却器之间间隔1.0～1.5m，其中一个冷却器的尾端距精轧机组前的切头剪入口为1.5～2.0m。测温位置3位于距1#冷却器入口0.3～0.5m处，测温位置4位于1#和2#冷却器的中间位置处，测温位置5位于距2#冷却器出口
0.5～0.8m处，通过三个测温位置反馈的温度数据，利用气体流量控制器合理控制喷吹冷却气体的流量，以达到将钛棒坯表面实时温度控制在750℃～800℃之间的目的。

[0014] 进一步地，所述步骤3中两个感应器由同一个中频电源控制，单个感应器不能进行独立加热；所述步骤4两个冷却器中喷吹气体的流量分别由两个独立的气体流量控制器控制，单个冷却器也可进行独立冷却。整个轧制控温过程可根据钛棒坯实时温度变化情况，适当选择电磁感应加热设备和冷却风箱装置配合使用。

[0015] 进一步地，步骤3利用电磁感应线圈加热，补偿加热温度区间为100℃～150℃，温升速度控制在30～50℃/s，加热时间为3～5秒；所述步骤4钛棒材喷吹气体进行冷却，喷吹冷却温度区间为100℃～200℃，温降速度控制在30～40℃/s，降温时间为2～4秒；所用喷吹气体为不易与TC16钛合金强烈反应的氮气或氩气、氦气等惰性气体。

[0016] 本发明与现有技术相比具有的优点和效果：

[0017] 1.本发明将推钢式加热炉、纵列式两辊粗轧机组、短应力线纵列式两辊中轧机组、短应力纵列式两辊预精轧机组、电磁感应加热设备、喷气冷却风箱和摩根V代45°顶交悬臂辊精轧机组纵向依次连接组成高品质紧固件用TC16钛合金棒材的连轧生产线，采用控速连续轧制工艺，合理降低轧制过程变形抗力引起的大变形热，轧制出了满足组织和性能要求的钛棒材。

[0018] 2.本发明将连轧过程的温度场控制在一个相对稳定的水平，避免了钛棒坯连轧过程温降引发的设备事故和变形抗力产生的大变形热引发的轧制过程温度场较大波动所造成的产品组织、性能差等问题。

[0019] 3.本发明采用冷却风箱合理控温，利用喷吹气体冷却速度慢的特点，控制温降，避免了喷水冷却速度过快使轧件温度过低，延伸性变差，形成裂纹等问题，有效地实现了TC16钛合金棒材高效连轧生产。

[0020] 4.本发明冷却装置中喷吹的气体由两个独立的冷却气体流量控制器控制，每个冷却器可独立进行冷却，在保证轧件冷却要求的前提下，能有效降低能源消耗。

[0021] 5.本发明能轧制出Φ6～Φ30mm所有规格TC16钛合金棒材，适应于小规模工业化生产，有效降低了其深加工成本。

附图说明

[0022] 图1为本发明的工艺流程图。

[0023] 图2为本发明补偿感应加热设备结构及布局示意图

[0024] 图3为本发明喷吹冷却风箱设备位置示意图

[0025] 图4为本发明喷吹冷却风箱设备结构及布局示意图

[0026] 图5为本发明Φ8mm钛棒控温连轧过程测温位置1、2、3、4、5处钛棒坯表面实时测控温度曲线。

[0027] 图6为本发明控温连轧与普通轧制获得的Φ12mm钛棒相同退火处理后的金相组织对比（退火制度：800±10℃，30min，2～4℃/min冷却至550℃，空冷）[0028] 图7为本发明控温连轧获得的Φ12mm钛棒不同固溶温度处理后的金相组织对比（固溶温度依次为700℃、780℃、800℃、850℃、900℃，30min，炉冷）[0029] 图8为本发明控温连轧获得的Φ12mm钛棒不同固溶温度处理后的力学性能对比（固溶温度依次为700℃、780℃、800℃、850℃、900℃，30min，炉冷）具体实施方式

[0030] 下面结合附图1、2、3、4、5、6、7、8描述本发明的实施例。

[0031] 控温连轧所用材料为TC16钛合金圆形坯料，其具体化学成分（wt%）见表1。

[0032] 表1TC16钛合金化学成分（wt%）

[0033]

[0034] 控温连轧技术是对轧制过程中的钛棒材组织状态进行控制及对受控组织进一步发生相变过程的控制，以成分节约化、工艺减量化为原则，低成本条件下获得高品质钛合金棒材产品。针对传统轧制技术存在的不足，借鉴轧钢工业上的控制轧制与控制冷却技术（TMCP）和高速线材生产技术，以现有钛棒轧制工艺为基础，在钛合金棒材连轧生产线上增加电磁感应加热设备和冷却风箱装置分别对钛棒材进行适时在线补偿加热和喷吹冷却，对连轧生产中的轧件进行有效地控温轧制；通过对TC16钛合金棒材连轧工艺过程中各项参数的优化和设定，采用控速连续轧制工艺，合理降低钛棒材轧制过程变形抗力引起的大变形热，保证轧制出的钛棒材满足组织和性能要求，控温连轧具体工艺如附图1所示。

[0035] Φ8mmTC16钛合金棒材控温连轧过程：首先将Φ100mmTC16钛合金圆形坯料采用推钢式加热炉在750℃～1000℃均匀加热及保温60～120min后，通过输送辊送入纵列式两辊粗轧机组以2.2m/s的轧制速度经8道次轧制成Φ35～Φ40mmTC16钛合金棒坯；由输送辊输送至切头剪切头后，进入短应力线纵列式两辊中轧机组以2.5m/s的轧制速度经6道次轧制成Φ14～Φ18mmTC16钛合金棒材，在测温位置1处用红外线测温仪测得中轧后钛棒坯的表面实时温度为750℃～765℃，用1#和2#感应器对钛棒坯在线补偿加热，在线补偿感应加热设备结构及布局如附图2所示，即1#和2#感应器之间的间距A为1.5～2.0m，2#感应器尾端与预精轧机组前的切头剪入口距离B为1.0～1.5m，利用4000kW、1500Hz中频电源供电，中频电源安装在2#感应器垂直方向偏左侧位置，距钛棒坯输送辊道1.5～
2m，每个感应器长1～1.5m，线圈内方孔200mm×200mm，绕组铜管截面25mm×25mm，厚度
3mm，两个感应器加热共6秒；在测温位置2处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为
800℃～810℃，经切头剪切头后，进入短应力纵列式两辊预精轧机组以7.0m/s的轧制速度经3道次轧制成Φ10～Φ12mmTC16钛合金棒材，在测温位置3处用红外线测温仪测得中轧后钛棒坯的表面实时温度为900℃～920℃，调整两个冷却器的气体流量控制器同时对钛棒坯进行喷吹惰性气体冷却，1#冷却器冷却时间为3秒，2#冷却器冷却时间为2秒。喷吹冷却风箱设备位置及结构布局如附图3和4所示，即2#冷却器出口到测温点5处的距离W为：0.5～0.8m，2#冷却器入口到测温4点处的距离P为：0.5～0.75m，2#冷却器出口到切头剪入口处的距离L为1.5～2.0m，1#冷却器入到测温点3处的距离S为0.3～0.5m，
1#冷却器入口端距预精轧机组出口的距离Q为2.0～2.5m，1#冷却器与2#冷却器间隔距离N为1.0～1.5m；冷却器成不规则箱型，冷却器长度M为1.5～1.8m，在测温位置5处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为790℃～800℃，经切头剪切头后，然后送至精轧机以18m/s的轧制速度经8道次轧制成Φ8mmTC16钛合金棒材，用切头剪切定尺寸后，经矫直机矫直，由棒材冷床冷却收集。

[0036] 测温位置1#、3#处属控制测温点，2#处属加热效果测温点，4处兼有冷却和控制测温点的效果，5#处属冷却效果测温点。测温位置1#所在位置范围钛棒坯表面实时温度标准区间为820℃～850℃，若钛棒坯表面温度高于820℃，则无需进行在线补偿加热，反之，若未达到800℃左右的理想开轧温度且升温区间较大，钛棒坯温度过低会致使表面开裂和硬化，增加进一步轧制的难度，需用在此测温点后设立的感应加热设备对钛棒坯在线补偿加热。测温位置2所在位置范围能准确地测得钛棒坯表面实时温度，反馈补偿加热效果，为棒坯进入预精轧机组提供理想的开轧温度。测温位置3所在范围钛棒坯表面实时温度标准区间为850℃～870℃，若钛棒坯表面温度低于850℃，则无需进行喷吹冷却，反之，若温度高于870℃，高温会致使钛棒坯组织过烧，综合性能下降，需用在此测温点后设立的感应气体喷吹冷却装置进行喷吹冷却，以保证后续轧制组织性能的稳定。测温位置4位于两冷却器中间位置范围，既能保证冷却效果测温的准确性，又能依据冷却效果判定钛棒坯是否还需继续冷却，在此位置范围钛棒坯表面实时温度标准区间为为820～840℃，若钛棒坯表面实时温度低于820℃，则无需继续喷吹冷却，反之，若温度高于840℃，需用在测温位置4#后设立的另一个气体喷吹冷却装置继续冷却。测温位置5#所在位置范围能对出冷却过的钛棒坯进行准确测温，反馈吹冷却效果，以获得钛棒进入精轧机组的理想开轧温度。感应加热设备和喷吹冷却设备依据各测温点反馈的温度数据合理配合使用，最终钛合金轧制将得到组织性能稳定钛棒材。

[0037] 在上述Φ8mmTC16钛合金棒材控温连轧过程中，分别在测温位置1#、2#、3#、4#、5#处用红外线测温仪测得中轧后钛棒坯的表面实时温度，实时测控温度曲线如附图5所示。钛棒坯粗轧和中轧过程中变形抗力引起的变形热不足以弥补其热量散失致使钛棒坯温度降低，测温位置1处钛棒坯表面实时温度仅为765℃，未达到TC16钛合金棒材800℃的理想开轧温度且钛棒坯升温区间较大，需用1#和2#感应器对钛棒坯在线补偿加热；测温位置2处接近TC16钛合金棒材预精轧开始点，其表面实时温度为800℃，基本接近TC16钛合金棒材800℃的理想开轧温度；进入预精轧机组后，由于轧件大的变形量致使变形抗力引起的大变形热使钛棒坯表面温度急剧上升，测温位置3处钛棒坯表面实时温度达到峰值900℃，在后续轧制过程中钛棒温度过高会造成组织过烧，需用冷却器喷吹气体冷却，测温位置4、5处的表面实时温度分别为845℃和795℃，测温位置5处接近TC16钛合金棒材精轧开始点，其表面实时温度基本接近800℃的理想开轧温度，测温位置2、5处开轧温度控制结果比较理想。

[0038] Φ16mmTC16钛合金棒材控温连轧过程：首先将Φ160mmTC16钛合金圆形坯料采用推钢式加热炉在900℃～1000℃均匀加热及保温100～120min后，通过输送辊送入纵列式两辊粗轧机组以2.0m/s的轧制速度经10道次轧制成Φ70～Φ75mmTC16钛合金棒坯；后由输送辊输送至切头剪切头后，进入短应力线纵列式两辊中轧机组以2.6m/s的轧制速度经6道次轧制成Φ40～Φ45mmTC16钛合金棒材，在测温位置1处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为800℃～820℃，温度已基本接近TC16钛合金棒材800℃的理想开轧温度，不需要进行在线补偿加热，关闭电磁感应加热设备，经切头剪切头后，进入短应力纵列式两辊预精轧机组以10m/s的轧制速度经5道次轧制成Φ16mmTC16钛合金棒材，在测温位置3处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为880℃～900℃，控制1#冷却器的气体流量控制器对钛棒坯进行喷吹惰性气体冷却，冷却时间为3秒，关闭2#冷却器的气体流量控制器，在测温位置5处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为780℃～790℃，棒坯空过精轧机组后，用切头剪切定尺寸后，经矫直机矫直，由棒材冷床冷却收集。

[0039] Φ12mmTC16钛合金棒材控温连轧过程：首先将Φ100mmTC16钛合金圆形坯料采用推钢式加热炉在750℃～1000℃均匀加热及保温60～100min后，通过输送辊送入纵列式两辊粗轧机组以2.5m/s的轧制速度经6道次轧制成Φ45～Φ50mmTC16钛合金棒坯；由输送辊输送至切头剪切头后，进入短应力线纵列式两辊中轧机组以3.0m/s的轧制速度经6道次轧制成Φ18～Φ20mmTC16钛合金棒材，在测温位置1处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为760℃～765℃，用1#和2#感应加热设备对钛棒坯在线补偿加热，利用3000kW、2000Hz中频电源供电，中频电源安装在2#感应器垂直方向偏左侧位置，距钛棒坯输送辊道1.5～2m，每个感应器长1～1.5m，线圈内方孔200mm×200mm，绕组铜管截面
25mm×25mm，厚度3mm，两个感应器加热共5秒，在测温位置2处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为805℃～820℃，经切头剪切头后，进入短应力纵列式两辊预精轧机组以
8.0m/s的轧制速度经4道次轧制成Φ12mmTC16钛合金棒材，在测温位置3处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为890℃～900℃，调整两个冷却器的气体流量控制器同时对钛棒坯进行喷吹惰性气体冷却，1#冷却器冷却时间为4秒，2#冷却器冷却时间为3秒，在测温位置5处用红外线测温仪测得钛棒坯表面实时温度为750℃～760℃，棒坯空过精轧机组后，用切头剪切定尺寸后，经矫直机矫直，由棒材冷床冷却收集。

[0040] 在上述控温连轧获得Φ12mmTC16钛合金棒材后，将普通轧制和控温连轧得到的Φ12mmTC16钛合金棒材在800℃下进行退火处理，处理时间为30分钟，以2～4℃/min冷却至550℃，然后空冷，如附图6所示两者进行了金相组织对比，由于普通轧制温度场不易控制，造成钛棒局部温度过高，导致组织过烧，力学性能变差，而控温连轧由于对温度场及时进行调整，其产品组织和性能较好，控温轧制和普通轧制获得的钛棒力学性能如表2所示。

[0041] 表2控温连轧和普通轧制钛棒力学性能对比

[0042]

[0043] 在上述控温连轧获得Φ12mmTC16钛合金棒材分别在700℃、780℃、800℃、850℃、900℃下进行固溶处理，处理时间为30min，对每一温度下处理的试样采用炉冷方式进行冷却，后对其金相组织进行对比观察分析，并测试其冷却后试样的室温力学性能。

[0044] 附图7为该合金不同温度固溶处理后随炉冷却的金相组织，随着固溶温度的升高晶粒有所长大，初生α相含量不断减少，800℃以上β相区生成α"相。试样在800℃以下进行固溶时，金相组织为初生α相和亚稳态β相（见图7a.b），固溶温度达到800℃时，亚稳态β相不能稳定下来，产生α"马氏体转变，组织内部开始出现α"马氏体相（见如图7c），随着温度继续升高，亚稳态的β相全部转化成α"马氏体相，α"马氏体相略有长大，晶粒分布较均匀（见图7d），当固溶温度达到900℃后，α"马氏体析出晶界完整的β相，最后形成β晶粒内为小片α相或小片α+β相的魏氏组织（见图7e），这种组织存在粗大集束，长而平直，并具有较大的纵横比。固溶处理得到的亚稳相强化效果由强到弱的次序是：
亚稳态β相，α"，α'，因α"马氏体相中β相稳定元素含量比初生α相更大，其强化效果更明显。在实际生产中TC16钛合金通常采用的固溶温度为780±20℃，炉冷至550℃以下，得到相对稳定的α+β两相组织（见图7f）。

[0045] 附图8为TC16钛合金不同固溶温度处理后的力学性能曲线，随着固溶温度的升高，合金抗拉强度和屈服强度先降后升，在850℃出现低谷分别仅为827MPa、777MPa，延伸率先升后降，在800℃出现峰值达到20%后不随固溶温度升高而变化，面缩率变化不大，总体来看，固溶温度对该合金塑性影响不大。随着固溶温度的升高，形成的α"马氏休逐渐增加，而α"马氏体在分解时不产生强化作用，屈服强度首先大幅降低，因为亚稳定β相和α"马氏体相在应力作用下容易发生分解，拉伸试验时亚稳定的β相析出α"相，α"相等温加热会发生分解，可使合金在较低应力下发生塑性变形，促使其屈服强度急剧下降，同时分解出的被β相稳定元素所饱和的α"相在均热条件下又会析出较稳定的β相，这使其抗拉强度和屈服强度又有所升高。

[0046] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。