李尚霖 王珂娜 何伟 权伟

（西安汉唐分析检测有限公司 西安 710000）

0 引言

ASTM Gr.37（Ti-1.5Al）常被用于汽车排气系统[1]。相变点是制定材料热处理工艺和选择热加工变形参数的依据，也是考虑加热过程中被氧和氮污染程度的重要参考[2]。笔者分别采用计算法、差热分析法和金相法对该钛合金的相变点进行了探究，分析了3种方法的测试结果，确定了该钛合金的相变点。为进一步研究提供了依据。

1 实验

本试验材料是Gr.37环材。表1为美国标准ASTM B348-11中规定Gr.37的标准成分与经化学分析及气体分析测得主要化学成分及杂质含量（质量分数/%）。

表1 Gr.37合金的化学成分（质量分数，%）

差热分析法使用仪器为TGA/DSC热分析仪，其参比样品为粉末状Al2O3，升温速率为20℃/min；保护氩气流量为50mL/min。

金相法测定相变温度，试样尺寸为Φ10mm×10mm，保温时间为30min，淬火延迟小于3s。制备试样，通过ZEISS Observer.A1m光学显微镜观察金相组织的初生α相变化趋势。

2 结果与讨论

2.1 计算法

计算法是根据各元素对钛合金相变温度的影响来推算相变点的一种方法[3]，它可以为金相法确定热处理温度的范围提供可靠的依据。其公式为：

Tα+β/β相变点=885℃ + ∑各元素含量×该元素对α+β/α相变点的影响（1）

式中885℃为计算时纯钛的相变点。

钛合金中部分元素部分含量对相变温度影响见表2[4]。

表2 元素含量对钛相变点的影响

代入计算Gr.37的Tα+β/β相变点=946.6℃。所以推算出的Gr.37钛合金相变点为947℃左右。

2.2 差热分析法

差热分析法测定钛合金相变温度是借助于差热分析仪将待测试样与另一参比试样在完全相同的条件下加热（或冷却），根据两者温差与温度或时间的变化关系（DSC曲线），从而对物质状态进行判定。……