TC21钛合金相变研究：膨胀法揭示α+β↔β动力学

"这篇论文详细探讨了TC21钛合金的相变特性，采用膨胀法研究了该合金在连续加热和冷却过程中的α+β→β相变动力学。通过膨胀测量，作者们发现了两个关键的温度点：Ts（α+β→β相变的初始转变温度）和Tf（α+β→β相变的最终转变温度）。实验结果显示，Ts大约在720℃，而Tf则在950℃。利用一阶导数曲线，这两个温度被修正为730°C和955°C，与膨胀曲线得到的数值相近。在冷却过程中，β→β+α相变的起始和结束温度分别为880℃和670℃，而一阶导数分析给出的温度为665°C和885°C。研究发现，沿加热和冷却曲线的对角线进行的一阶导数分析能更精确地确定相变温度。此外，α+β→β相变的加热曲线呈现典型的S形模式，揭示了相变过程的复杂性。" 论文发表在《Open Journal of Metal》2019年第9卷，文章编号1-10，DOI为10.4236/ojmetal.2019.91001。作者包括Ramadan N. Elshaer、Khaled M. Ibrahim、Azza F. Barakat、Ahmed I. Farahat和Reham R. Abbas，他们分别来自埃及的Tabbin金属研究所、中央金属研发研究所、赫卢旺大学工程学院和苏伊士大学工程学院。 膨胀法是一种常用的材料性能测试方法，通过测量材料随温度变化的体积变化来分析其相变行为。在本研究中，膨胀计被用于监测TC21钛合金在加热和冷却时的体积变化，从而揭示了相变的具体温度点。这种方法对于理解合金的热处理过程和优化其性能至关重要，因为不同的相变温度会影响合金的机械性能、耐腐蚀性和其他关键属性。 TC21钛合金是一种含有铝的双相钛合金，它的α+β相变特性使其在高温应用中表现出良好的强度和韧性。α相是密排六方结构，β相则是体心立方结构。相变的动力学研究有助于设计出更适应特定应用环境的合金成分和热处理工艺。 膨胀法是研究TC21钛合金相变的重要手段，能够提供关于相变温度、速率以及相变动力学的详细信息。这些数据对于优化合金的制造过程，改善其在航空航天、医疗设备等领域的应用性能具有重要意义。