TC4钛合金的应用范围较广，并且应用的领域均属航空、航天工业，其对工艺的要求较高。在钛合金工艺改造过程中需要对其进行热处理，这需要分析钛合金的相变温度范围，文中针对一种钛合金试样采用了三种方法测试，得出相变温度值。

1、TC4钛合金的性质及相变温度

TC4钛合金（Ti-6Al-4V）的组成是由α和β两相钛合金组成，其优点为：（1）工艺性强；（2）可塑性强；（3）可焊接和耐腐蚀。TC4钛合金应用广泛，在我国主要体现在航空业和航天工业中。

对钛和钛合金的加工需要进行热处理，所以TC4钛合金的相变温度的测定十分重要，也是TC4钛合金处理工艺的应用参数，处理时做热加工处理，加工钛合金，使其形成目的形状，需要对钛合金的适用温度进行掌控，这也是在钛合金热处理工艺中氧和氮污染指标的重要参考依据。在钛合金材料的使用工艺中，相变温度或相变温度范围需要有准确的数值，而钛合金的相变温度数值随着钛合金的成分不同和加工历史不同，每批原材料的相变温度也不同。

2、TC4钛合金相变温度的测定与分析

2.1不同方法对相变温度的测定

2.1.1计算法对相变温度的测定

钛合金相变温度的变化是热加工后对其中各元素的变化，通过计算法来推算其温度变化，计算法能够在连续升温金相法中提供淬火温度的选择范围[1]。

使用计算法对钛合金相变温度的测定公式为：

公式中885℃为单纯钛的相变温度；W为各元素的质量值；q为各元素对相变温度的影响。

按照TC4钛合金的化学成分和杂质含量对相变温度的影响，计算公式为：

钛合金中成分的含量对相变温度的影响作用如表1所示。

表1 钛合金中成分的含量对相变温度的影响作用

相类型 元素 质量含量（ppm） 影响值（℃）

α相 Al 6.12±0.21 +14.5±0.2

N 0.01±0.02 +23.2±0.1

O 0.16±0.01 +5.5±0.5

C 0.012±0.11 +2.5±0.2

β H 0.005±0.110 -5.1±0.1

V 4.02±0.05 -15.0±0.2

Fe 122.0±1.21 -15.3±1.2

Si 0.01±0.12 -1.0±0.2

根据计算法推算出TC4钛合金的相变温度为885℃+（铝）126.75℃-（钒）56.7℃-（铁）2.01℃-（硅）0.1℃+（碳）4.4℃+（氧）34.0℃+（氮）5.5℃-（氢）1.1℃=995.7℃。

2.1.2差热分析法对相变温度的测定

差热分析法是借助差热分析仪对试样进行分析，与在相同条件下的试样进行对比，根据两者的温差变化关系建立曲线对比图，对物质状态进行判定[2]。试样采用空冷的冷却方式，对消除变形应力较难控制，所以在DSC试样中存有残余应力，试验开始后，温度会逐渐升高，期间是残余应力的释放，残余应力的释放属于放热行为，所以试样前阶段DSC曲线会偏离基线，而向上放热。

2.1.3连续升温金相法对相变温度的测定

在热工艺操作中，根据计算法和差热分析法得出的相变温度值确定淬火温度范围，分别将温度控制在980、985、990、995、1000、1005℃中，确定淬火温度间隔为5℃。其α相的淬火温度和临近α相消失温度之间的平均温度便是相变温度。

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