引言
拥有典型（α+β）相的钛合金阐发出高比强度和 优良的耐侵蚀机能，宽泛利用于航空航天领域中的 压气机盘、、、叶片、、、鼓等结构件[1-3]。随着工业化水平 的提高，工程结构件的服役靠得住性要求越来越高，这 就要求资料机能需进一步优化。其中，冲击韧性作 为衡量资料抗裂纹扩大能力的关键指标，直接影响 结构件的安全设计，成为当前钻研的重点方向。钛 合金的冲击韧性与界面微观结构亲昵有关，如微裂 纹易在初生α晶界处形核，裂纹扩大时在相界和晶 界处偏转能够提高裂纹扩大能量[4-5]。这些发现揭示 了界面工程对钛合金机能优化的巨大潜力。
电磁冲击处置是利用电磁脉冲能量，如电脉冲、、、磁脉冲（脉冲磁。┗蚣す饴龀謇磁ぷ烫搴辖鹱橹 和机能的一种加工步骤，已得到宽泛钻研[6-7]。作者 在前期的钻研工作中发现，低能电磁冲击处置引发 的电磁非热效应能够与肯定的焦耳热效应产生耦合 作用[8]，能够在合金理论温度远低于其熔点的情况下 选择性地推进界面微结构演变[9-11]，从而影响合金冲 击韧性。锻态网篮组织TC11钛合金拥有相对不稳 定的高能相界，揣摩在进行低能电磁冲击处置时，这 些高能相界容易被电磁冲击能量引发并产生演变，但是目前未见这方面的钻研报道。作者选取低能电 磁冲击技术对锻态网篮组织TC11钛合金进行处置，钻研了在合金理论温度不超过200℃前提下合金界 面微观结构以及冲击韧性的演变。
1、、、试样制备与试验步骤
试验资料为西北有色金属钻研院提供的Ti6.5Al-1.5Zr-3.5Mo-0.3Si（TC11）棒状钛合金，实测化 学成分（质量分数/％）为6.1Al，1.4Zr，3.0Mo，0.3Si，余Ti，热处置状态为锻态。通过线切割步骤将棒状 钛合金加工成尺寸为5mm×10mm×55mm的尺度 冲击试样，对试样端面进行打磨后，选取克己的电磁 冲击处置设备进行低能电磁冲击处置。低能电磁冲 击处置的占空比为9.09，频率为50Hz，峰值电流密 度为57.9A·mm?2，冲击功夫别离为0.44，0.88，1.32，1.76s。对比试样为未经过低能电磁冲击处置的合金（冲击功夫为0）。在试验过程当选取Fotric-226型红 外热像仪实时测定试样理论温度，整个冲击过程中试样理论最高温度均低于200℃。
在处置后的试验合金中部截取金相试样，经过 打磨、、、抛光，用体积比1.5∶4∶100的HF+HNO3+H2O溶液侵蚀后，选取光学显微镜（OM）观察截面显微组 织。使用Image-pro6.0软件对相组织占比进行统 计。在处置后的试验合金中部截取试样，经机械研 磨至厚度为100μm后进行离子减。∪aolF200S型透射电镜（TEM）观察微观结构，选取扫描电镜附 带的能谱仪（EDS）进行元素面扫描。依照GB/T229—2020《金属资料夏比摆锤冲击试验步骤》，选取夏比 冲击试验机进行无缺口夏比冲击试验，试验温度为 室温，进行3次平行试验，取均匀值。选取JSM-IT800型扫描电镜（SEM）观察冲击断口描摹。
2、、、试验了局与会商
2.1微观结构
由图1能够看出：未进行低能电磁冲击处置的 试验合金为典型的双相（α+β）合金，组织呈网篮状，由白色层状α相和玄色β相组成，原始β晶界碎化；；；经低能电磁冲击处置后，网篮状初始组织结构未发 生显著变动。相比于未进行低能电磁冲击处置的合 金，经0.44s低能电磁冲击后试验合金中α片层组织 致密水平降低，部门区域球化而形成链状等轴组织，揣摩其为原始β晶界区域[12]；；；0.88，1.32s低能电磁 冲击后试验合金的α片层组织致密水平提高，β相面 积占比增大；；；1.76s冲击功夫下α层状组织的致密程 度最高，与1.32s冲击功夫下相比β相未见显著增 多。当冲击功夫为0，0.44，0.88，1.32，1.76s时，试验 合金中α相占比别离约为73.1％，70.9％，69.3％，69.4％，73.9％，可知随着低能电磁冲击功夫的耽搁，α相占比先减小后增大，相应地β相占比先增大后减小。
由图2能够看出：未进行低能电磁冲击合金的α/β相界面呈显著的规定线形，钼元素散布界面平 直；；；低能电磁冲击0.44s后α/β相界面区域存在肯定 宽度的中央相层，部门（区域1）为β相层，部门（区域2）为α″相层，钼元素散布界面荆棘。？？芍湍艿绱 冲击促使合金元素产生跨界面迁徙，相界面处产生 相变，从而形成中央相层。
2.2冲击韧性
由图3能够看出：随着低能电磁冲击功夫的延 长，试验合金的冲击吸收能量先增大后减。；；当低能 电磁冲击功夫为0.44s时，冲击吸收能量最大，与未 冲击合金相比提高约14.1％；；；当低能电磁冲击功夫 长于0.88s时，冲击吸收能量低于未冲击合金。试验 合金组织中的α相为密排六方结构，变形兼容性较 差，有利于强度的提高[13]，而β相为体心立方结构，变形兼容性较好，对于塑性、、、韧性的提高更有利，能 够缓解裂纹萌生和克制裂纹扩大[14]。随着低能电磁 冲击过程的进行，试验合金中的β相占比先增大后 减。蚨寤魑漳芰肯仍龃蠛蠹跣。低能电磁 冲击0.44s后，α/β相界面处产生肯定水平的相变，导 致整体β相含量略微升高，从而有利于强度与塑性 的提高[13-18]。同时，低能电磁冲击0.44s后，试验合 金α/β相界面处出现的链状等轴组织有利于合金冲 击韧性的提升[16-17]。因而，0.44s低能电磁冲击试验 合金的冲击韧性最好。
2.3冲击断口描摹
由图4能够看出：低能电磁冲击前后试验合金 的冲击断口均由韧窝和解理面组成；；；与未冲击试验 合金相比，低能电磁冲击试验合金的韧窝更浅更密，解理面面积占比更。⒚骱辖鸬娜托愿。综上，相宜的低能电磁冲击处置（冲击功夫0.44s）可使TC11钛合金β相含量有肯定水平的增长，α/β相界 面处产生中央相层以及部门球化，这种组织缓解冲 击裂纹萌生及抵抗裂纹扩大的能力更强，因而冲击 断口的解理面区域更少，韧窝散布更密集，冲击韧性 更好。
3、、、结论
（1）低能电磁冲击（冲击过程中合金理论最高温度低于 200 ℃）促使 TC11 钛合金产生肯定水平的相变，在低能电磁冲击过程中，β 相占比先增大后减。 相致密水平先降低后升高。
（2）随着低能电磁冲击功夫的耽搁，试验合金的冲击吸收能量先增大后减。背寤鞴Ψ虺 0.88 s后，冲击吸收能量低于未冲击试验合金。当低能电磁冲击功夫为 0.44 s 时，冲击吸收能量最大，为 170.5 J，相比于未冲击试验合金提升约 14.1％；；；冲击韧性的提高与 β 相含量的增长、、、α/β 相界面处产生的中央相层和部门球化有关。
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（注，原文标题：低能电磁冲击对TC11钛合金显微组织和冲击韧性的影响）
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