Widmansitová struktura titanové slitiny se vyznačuje souvislou sítí rozmístěnou na hranicích zrn původních hrubých zrn, vločkovitými svazkovými doménami rozmístěnými uvnitř zrn a lamelárními mezi vločkovitými Vzájemně.
Protože si fáze a Widmanstattenova struktura zachovávají přísný vztah krystalografických fází, má struktura houževnatou "dědičnost" a je obtížné zlepšit její strukturu konvenčním tepelným zpracováním a cyklickým tepelným zpracováním za podmínek bez kalení. Transformace ve slitině titanu je proces nukleace a růstu jádra. Když je specifický objemový rozdíl mezi dvěma alotropy velký, objemový efekt bude způsoben během procesu fázové transformace a bude se generovat vnitřní napětí, které tvoří Dislokace nebo vakance podporují rekrystalizaci, což má za následek změny ve struktuře listu a dokonce zkrácení a sféroidizaci . Výzkumníci účinně zlepšili strukturu Widmanstatten pomocí zónového kalení a +zónového cyklického tepelného zpracování.
Testovacím materiálem je kotouč Φ280 mm TC4 poskytnutý určitým výzkumným ústavem. Bod fázové transformace byl změřen metalografickou metodou na (985±5) stupňů a všechny odebrané vzorky byly na 1/2 obvodu disku. Aby se získala Widmanstattenova struktura potřebná pro test, byl získaný vzorek nejprve žíhán v zóně (1020 stupňů × 1h, AC), poté byl vzorek v zóně kalen (1020 stupňů × 30 minut, WQ) a poté v zóna V zóně + bylo 960 stupňů x 10 min a 750 stupňů x 10 min cyklováno jednou, 3krát, 5krát, 7krát a 9krát v tomto pořadí. Po cyklu byly všechny vzorky dvakrát žíhány (940 stupňů × 30 minut, AC+700 stupeň × 4h, AC) a zkouška tahem byla provedena po dvojitém žíhání; tahový lom byl pozorován a analyzován pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu GSM6460. Poté, co byly metalografické vzorky vyleptány HF+HNO3+H2O (objemový poměr 1:2:5) leptacím roztokem, byla mikrostruktura pozorována pod optickým mikroskopem OLYMPUSPMG3.
Výsledek výzkumu:
(1) Během cyklického tepelného zpracování v rozsahu 960 stupňů × 10 min a 750 stupňů × 10 min, jak se počet cyklů zvyšuje, pevnost slitiny TC4 pomalu klesá a plasticita se zvyšuje. Po 9 cyklech se plošné smrštění výrazně zvyšuje.
(2) Se zvyšujícím se počtem tepelných cyklů se poměr stran pásu postupně snižuje a dochází k částečné sféroidizaci. Po 9 cyklech se ve vločkovité matrici vysrážela sekundární vločkovitá fáze. Při stejném počtu cyklů po dvojitém žíhání pás evidentně zhrubne a struktura je stabilnější.
(3) SEM pozorování a analýza tahového portu ukazuje, že lomová forma tahového lomu se před cyklováním mění od štěpného lomu → štěpení + důlková zlomenina → důlková zlomenina.
