TA2工业纯钛具有良好的耐蚀性能、力学性能和焊接性能,在船舰、化工等诸多领域有重要的应用。由于金属在加工工艺一定的情况下,其组织状态主要取决于热处理过程中的组织演变,并强烈影响其使用性能。因此,研究TA2工业纯钛的高温组织演变行为具有重要的意义。本文用共焦激光扫描显微镜(CLSM)、光学显微镜(OM)、差示扫描量热仪(DSC)等方法研究了等轴态的TA2工业纯钛在加热、保温和冷却过程中的组织演变行为,分析并总结了其组织演变规律。在加热和保温阶段,部分弯曲α晶界发生迁移并趋于平直,短时加热对α晶粒度影响很小。温度达到初始相变点Tα/α+β以上时,多个平行的“透镜状”β片条在同一α晶内形核并通过扩散机制吞噬周围α相不断长大,并伴随着“帐篷状”表面浮凸的形成。温度超过完全相变点Tα+β/β时,α→β相变结束,β片条塞满初始α晶并以此形成一个个“集团”,继续加热,这些“集团”相互“吞噬”,最终形成粗大等轴β组织。对β晶粒的长大动力学进行了统计和拟合计算。从不同的状态冷却时,得到的室温组织不同。从α+β两相区冷却,组织恢复为原先的等轴态,表面浮凸消失;从刚好完全转变为β相时冷却,形成界面不规则的α组织;从等轴β组织冷却时,β→α相变分为晶界α和魏氏α的形核长大两个阶段,首先晶界α在β晶界处形核并长大连接成薄膜状的晶界α,随后魏氏α在晶界α上形核,并向以层片状集束的形式向β相内长大,直到充满β晶粒时,β→α转变结束,形成典型的魏氏组织。冷却速度对等轴β组织冷却过程中的β→α相变影响很大,冷却速度越快,晶界α和魏氏α厚度越小,魏氏α伸长速度越快,相变速度越快。对不同冷却速度下的晶界α的增宽、魏氏α的伸长和厚度,以及β→α相变动力学进行了定量统计,给出了β→α相变动力学经验公式。