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本文采用真空电弧熔炼技术制备了一系列成分的Ti-Sc二元合金、Ti-Al-（Sc）合金以及Ti-6Al-4V-（Sc）合金。借助光学金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、显微硬度计、X射线衍射技术（XRD）等手段分析研究了各成分合金铸态显微组织及显微硬度、退火后淬火态显微组织及显微硬度、铸态及退火后淬火态合金的相分析，分析讨论了各成分合金的组织演变规律，初步探讨了金属Sc对各成分合金铸态组织性能以及组织演变规律的影响。通过研究，得到如下结论： 在铸态Ti-Sc二元合金中，随着Sc含量的减少，合金组织由螺旋状组织、片层簇状组织逐渐变为典型的双相组织；少量金属Sc（2％～5％）明显细化了钛合金的显微组织；金属Sc均固溶于Ti中，形成了Ti-Sc互溶的固溶体，未形成Ti-Sc金属间化合物；Sc含量为2％时，铸态Ti-Sc二元合金的显微硬度达到最高值。经不同相区温度下退火后淬火的Ti-Sc二元合金，组织得到了细化，β晶粒尺寸有所减小，组织中出现了针状α马氏体相；随退火温度的降低，其针状α马氏体相的体积分数有所下降，块状α相的体积分数增加。 在铸态Ti-Al-（Sc）合金中，金属Sc的添加减少了魏氏组织的体积分数，明显细化了合金的显微组织；合金中存在的相为α-Ti以及密排六方结构的Ti3Al相和立方结构的Al3Sc相；经不同温度下退火后淬火处理，组织明显细化，合金组织中存在着针状α马氏体相，以及一定体积分数的块状α相，并且随退火温度的降低，α相的体积分数有所增加；经β相区温度下退火后淬火处理，金属Sc的添加保留了大量的针状α马氏体相，对α相具有一定的稳定化作用。退火后淬火处理的Ti-Al-（Sc）合金的显微硬度值高于铸态合金的显微硬度值，最高值约为651（HV0.01）。Al含量高的合金在（α+β）相区温度下作退火后淬火处理可以获得较高的显微硬度，Al含量低的合金在β相区温度下退火后淬火处理可以获得较高的显微硬度值。 金属Sc明显细化了铸态Ti-6Al-4V合金的显微组织，组织中主要存在的相为α-Ti和密排六方结构的Ti3Al相。金属Sc的添加使α-Ti的低角度衍射峰强度变弱，使高角度的衍射峰强度变强。金属Sc的固溶强化作用使Ti-6Al-4V合金中α片层相的显微硬度明显提高，当中南大学硕士学位论文摘要sc含量为0.3%时，。片层相的显微硬度值最高，约513（HVO.ol），而sc含量为0.1%时p相的显微硬度值较高，约446（HV0.0l）。与铸态相比，退火后淬火处理的合金组织得到了细化。金属Sc具有一定的稳定针状a马氏体相的作用。退火后淬火处理合金的XRD衍射谱中，。一Ti的某些衍射峰强度和位置上发生了较大的变化，甚至某些衍射峰消失，原因并为结构消光，应与合金不同的组织形貌、a相的体积分数及不同的晶粒取向等因素有关。添加0.5%金属Sc后的Ti一6AI一4V合金经700℃退火后淬火，a相的显微硬度值高达690（HVO.ol）O