合金耐磨板作為新型高強(qiáng)近β鈦合金，具有強(qiáng)度優(yōu)異和斷裂韌性高等優(yōu)點(diǎn)，擁有良好的淬透性和較寬的加工工藝范圍，特別適合制造必須承受巨大應(yīng)力的零部件，如大型結(jié)構(gòu)件、起落架、機(jī)翼、發(fā)動機(jī)掛架間連接裝置等，在航空航天工業(yè)中日益受到青睞。鈦合金組織類型和形態(tài)上的差異對其力學(xué)性能有著顯著的影響。已有文獻(xiàn)對合金耐磨板β退火處理后的組織和性能進(jìn)行了研究，但未見有對兩相區(qū)退火和雙重退火進(jìn)行系統(tǒng)研究的報道。由于合金耐磨板合金化程度高，組織對熱處理工藝較為敏感，因此系統(tǒng)地開展了合金耐磨板退火處理工藝研究，揭示單相區(qū)退火、兩相區(qū)退火以及雙重退火中退火工藝參量變化對合金耐磨板顯微組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律。
實驗材料為合金耐磨板材料，規(guī)格為Φ125mm×550mm，棒材原始組織為等軸組織，等軸α相的比例為43%。金相法測得合金相變點(diǎn)為（845±5）℃。
兩階段普通退火即在較高溫度進(jìn)行第一階段退火后爐冷至較低溫度，再在較低溫度進(jìn)行第二階段退火后空冷。采用SX3-10-13型熱處理爐，具體設(shè)計了12種熱處理方案，在820～900℃溫度范圍內(nèi)對合金耐磨板棒材進(jìn)行普通退火以及雙重退火處理。兩相區(qū)退火3種方案：（820、830、835）℃保溫1.5h→爐冷至580℃→保溫8h→空冷至室溫。單相區(qū)退火7種方案：（840、860、870、880、900）℃保溫1.5h→爐冷至580℃→保溫8h→空冷至室溫，以及880℃保溫1.5h→爐冷至（540、620）℃→保溫8h→空冷至室溫。單相區(qū)雙重退火2種方案：880℃保溫1.5h→爐冷至（740、760）℃→保溫1h→空冷至室溫；580℃×8h/AC。
沿棒材長度方向切取拉伸試樣，試樣直徑5mm，標(biāo)距長25mm，對試樣進(jìn)行性能測試和顯微組織觀察。試驗結(jié)果如下：
（1）兩相區(qū)退火后合金組織為雙態(tài)組織，分布著條狀α相、等軸狀α相和β轉(zhuǎn)變組織，隨著退火溫度的升高，初生α相含量下降，晶界α相數(shù)量增多；單相區(qū)退火后合金為有粗大β晶粒的魏氏組織，在原β晶界處析出不連續(xù)的α相，并沿一定方向向晶內(nèi)生長，在晶粒內(nèi)部有針狀α相析出，隨著第一級和第二級退火溫度的升高，β晶粒尺寸持續(xù)長大；單相區(qū)雙重退火處理后合金組織中含有較大比例的針狀α相。
（2）兩相區(qū)退火可獲得較高的延伸率、斷面收縮率，但抗拉強(qiáng)度較低。隨著退火溫度的升高，合金抗拉強(qiáng)度升高，延伸率、斷面收縮率略有下降，但變化不明顯。單相區(qū)退火可獲得較好的強(qiáng)塑性匹配，隨著第一級退火溫度的升高，合金抗拉強(qiáng)度變化不大，合金延伸率、斷面收縮率均呈降低的趨勢；隨著第二級退火溫度的升高，合金抗拉強(qiáng)度下降，斷面收縮率、延伸率略有提高。單相區(qū)雙重退火后合金具有最高的抗拉強(qiáng)度，而合金延伸率、斷面收縮率最低。