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TB8（Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si）是一种典型的亚稳β钛合金。该合金固溶处理形成的β相具有优良的加工性能,同时具备极好的抗氧化和抗腐蚀性。已有研究结果表明合适的固溶、时效热处理使得TB8合金具备极高的强度和良好的塑性,可以极大地提升材料的比强度,但对其组织演变机理以及析出相变过程对组织控制和性能提升的影响报道甚少。因此TB8钛合金的析出相变及组织控制研究对于其工程应用具有重要意义。本文以TB8合金轧制棒材为研究对象,利用SEM、XRD和EBSD等技术研究了合金冷、热变形过程中的组织演变和固溶处理过程的再结晶行为,采用DSC等技术系统研究了固溶态合金升温和预时效态合金等温过程中的相变行为,建立了合金连续升温的相变动力学模型,借助TEM等手段分析了等温时效的析出行为,掌握了相变条件对于析出相的形貌、分布以及取向关系的影响机理,明确了预时效ω相和预变形缺陷的辅助形核作用以及对最终时效相变过程的影响。主要内容如下:（1）分析了TB8合金β晶粒的组织、织构演变以及热轧动态再结晶规律,探讨了合金形变组织对相变行为的遗传性影响。研究了热轧温度对于合金组织演变的影响,分析了热轧过程中动态再结晶和热形变行为及织构演变。研究了TB8合金冷轧过程中β晶粒的组织演化机制和取向变化规律。（2）获得了800℃1020℃固溶处理60min TB8合金β晶粒的再结晶动力学表达式′（28）TD)314.841.6exp(-8955,合金840℃固溶处理10min180min晶粒生长的动力学表达式（28）7.41 t D204.0。分析了固溶处理温度、时间与β晶粒尺寸的关系以及对合金性能的影响。掌握了晶粒尺寸对TB8合金时效析出行为的影响规律。（3）研究了升温速率对于TB8合金相变过程的影响及合金在恒速率升温过程中的β→α相变激活能与相变进度（α相的转变分数）的关系。探讨了升温过程中β相的析出相变的形核长大机制。（4）研究了TB8合金等温时效过程中β→α相变的形核和长大规律,探究了相变条件对于析出相的形貌、分布以及取向关系的影响机理。揭示了时效温度对TB8合金α相析出机制的影响,600℃等温时效析出较长的条状αWGB相（αwidmanstatten precipitates that developed from theβ/βboundaries orαphase at grain boundaries in parallel colonies,简称αWGB）和极少量的αWM相（αwidmanstatten precipitates in the intragranular area,简称αWM）,550℃等温时效析出αWM相的比例明显增加且αWGB相的长度有所减小,500℃等温时效析出大量的网篮状αWM相而αWGB相长度进一步减小,450℃等温时效β→ω/α的相变有条件地发生,且易造成组织不均。（5）TB8合金等温时效过程中析出α相沿着特定的方向快速生长,550℃时效1h阶段αWM相的析出生长速率更高。研究了TB8合金500℃和600℃等温时效8h的α、β相取向,发现两种时效条件下β相的取向均为随机分布,而500℃时效形成的α相具有明显的<1120>织构,600℃时效形成的α相为随机取向。（6）分析了预时效态TB8合金的最终时效析出行为。运用JMA动力学计算公式获得了320℃和400℃预时效态TB8合金最终时效阶段的Avrami指数分别为2.83和3.04。分析了预时效基础上的最终时效α相长大机制。研究了TB8合金预时效的析出相对于500℃最终时效的辅助形核作用和预变形产生的晶体缺陷对于时效析出的辅助形核作用,分析了预变形量对于α相析出行为的影响机制。（7）研究了相变条件对TB8合金的析出相形貌、室温力学性能的影响以及相变条件与组织控制和性能强化关系的机理。分析了时效态TB8合金的室温拉伸变形行为及断口组织。掌握了500℃时效获得最佳的单次时效综合拉伸性能,320℃和500℃两次时效处理提升了合金的室温拉伸强度,并保持了良好的塑性。