Kształtowanie mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu α+β w procesie cieplno-plastycznym

MACIEJ MOTYKA Kształtowanie mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu α+β w procesie cieplno-plastycznym WPROWADZENIE Kształtowanie plastyczne wyrobów z dwufazowych stopów tytanu realizowane jest najczęściej w procesach przeróbki plastycznej na gorąco kucia swobodnego lub matrycowego. Uzyskanie prognozowanych właściwości mechanicznych zapewnia kontrola kształtowania morfologii mikrostruktury tych stopów w procesach przeróbki plastycznej i obróbki cieplnej. Ze względu na unikatowe efekty przemiany fazowej α+β β (silny rozrost ziarn) często jest to niemożliwe mimo stosowania dodatkowej obróbki cieplnej [1-4]. Duże powinowactwo do tlenu i mała przewodność cieplna oraz duża pojemność cieplna, a także duży wpływ prędkości odkształcania na opory płynięcia plastycznego utrudnia bądź uniemożliwia przeróbkę plastyczną na gorąco stopów tytanu i uzyskanie wymaganej mikrostruktury [3,5]. Stąd duża różnica wartości temperatury na przekroju kształtowanego plastycznie półwyrobu spowodowana dodatkowo różnymi warunkami odkształcania plastycznego (lokalna wartość odkształcenia i prędkości odkształcani. Synergia tych czynników w połączeniu z właściwościami fizycznymi tytanu powoduje tworzenie się obszarów charakteryzujących się różnym składem fazowym (równowagowe fazy α i β, faza martenzytyczna α' (α")), morfologią składników fazowych mikrostruktury (równoosiowa, płytkowa, bi-modaln oraz ich dyspersją (drobno- lub gruboziarniste) i stąd różnymi właściwościami mechanicznymi [6,7]. Kształtowanie wymaganej mikrostruktury dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-4V odkształcanego plastycznie w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β wymaga prawidłowego doboru warunków procesu uwzględniającego efekty zarówno samego odkształcania plastycznego jak również przemian fazowych oraz dynamicznych procesów zdrowienia i rekrystalizacji [8-10]. Dlatego istotną rolę w procesie odkształcania plastycznego stopów tytanu procesie cieplno-plastycznym odgrywa obróbka cieplna prowadzona przed lub/i po odkształcaniu plastycznym. Wstępna obróbka cieplna ma na celu zwiększenie efektów odkształcania plastycznego (rozdrobnienie ziarn). Natomiast celem końcowej obróbki cieplnej jest stabilizacja mikrostruktury (ograniczenie rozrostu ziarn [11-13]. Analiza wyników badań własnych [12 14] pozwala stwierdzić, że dobór warunków procesu cieplno-plastycznego (wstępna obróbka cieplna, stopień odkształcania plastycznego) umożliwia poprawę plastyczności na gorąco stopu Ti-6Al-4V, szczególnie w zakresie małych wartości prędkości odkształcania (charakterystyczne dla zjawiska nadplastyczności strukturalnej). Tabela 1. Skład chemiczny badanych stopów Table 1. Chemical composition titanium alloys examined Zawartość pierwiastków, % Al V Mo Cr Fe Si Ti Ti-6Al-4V 6,78 4,38 - - 0,18 0,33 reszta Ti-6Al-2Mo-2Cr 6,87-3,16 1,57 0,45 0,65 reszta Wyniki badań dylatometrycznych były podstawą do określenia warunków procesu cieplno-plastycznego stopu Ti-6Al-4V: wstępna obróbka cieplna przesycanie w wodzie z zakresu temperatury stabilności fazy β (1050ºC) lub przemiany fazowej α+β β (950ºC), kucie swobodne (ε 50%) w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β (900ºC) oraz końcowa obróbka cieplna wyżarzanie rekrystalizujące w temperaturze 800ºC/0,5 lub 1 h (rys. 1). Rys. 1. Schemat procesu cieplno-plastycznego stopu Ti-6Al-4V Fig. 1. Scheme thermomechanical process Ti-6Al-4V alloy Dla określenia wpływu stopnia odkształcania w procesie cieplnoplastycznym stopów Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr stosowano dwa jego warianty (bez końcowej obróbki cieplnej) proces PCP-I (ε 20% rys. 2 oraz PCP-II (ε 50% rys. 2. Przeróbkę plastyczną na gorąco realizowano w WSK PZL-Rzeszów S.A. MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ Do badań przyjęto dwufazowe stopy tytanu α+β stosowane w technice lotniczej: Ti-6Al-4V oraz Ti-6Al-2Mo-2Cr (WT3-1) (pręty φ = 16 i 22 mm) (tab. 1). Dr inż. Maciej Motyka (motyka@prz.edu.pl) Katedra Materiałoznawstwa, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Politechnika Rzeszowska Rys. 2. Schemat procesu cieplno-plastycznego stopów Ti-6Al-4V i Ti- 6Al-4V i Ti 6Al-2Mo-2Cr ze stopniem odkształcania: ε 20 i ε 50% Fig. 2. Scheme thermomechanical processing Ti-6Al-4V and Ti-6Al-4V i Ti 6Al-2Mo-2Cr alloys with forging reduction: ε 20% and ε 50% Nr 1/2009 I NŻYNIERIA M A T E R I A Ł O W A 1

Badania mikroskopowe prowadzono przy użyciu mikroskopów: świetlnego (LM) Nikon Epiphot 300 wyposażonego w kamerę cyfrową Nikon DS-1U oraz elektronowego (TEM) Tesla BS540. Próbki do badań metalograficznych przygotowano metodami standardowymi. Do trawienia przygotowanych zgładów stosowano odczynnik Krolla [1]. Parametry stereologiczne mikrostruktury na przekrojach wzdłużnych próbek określono metodami metalografii ilościowej przy zastosowaniu komputerowej analizy obrazu (program Aphelion 3.2). Wyznaczono: - w stopie Ti-6Al-4V o początkowej mikrostrukturze globularnej: średnie rozmiary ziarn fazy α określono powierzchnię względną granicy rozdziału S Vα lub długość boków prostokąta opisanego aα i b α, współczynnik wydłużenia ziarn fazy α f α oraz objętość względną fazy α V Vα.; - w stopie Ti-6Al-2Mo-2Cr o początkowej mikrostrukturze płytkowej: średnie rozmiary ziarn pierwotnej fazy β określono długość boków prostokąta opisanego a βp i b βp, współczynnik wydłużenia ziarn pierwotnej fazy β f βp, średnie rozmiary kolonii płytek fazy α R, średnia grubość płytek fazy α g oraz objętość względną fazy α V Vα. Próby odkształcania plastycznego w zakresie temperatury T = 850 925ºC prowadzono w próżni. (p = 0,005 P. Próby wykonano dla prędkości odkształcania ε = 10-3 5 10-1 s -1 przy użyciu hydraulicznej maszyny wytrzymałościowej Instron 8801. Stosowano próbki okrągłe φ = 4 mm o długości pomiarowej l 0 = 3 mm oraz próbki φ = 6 mm i l 0 = 8 mm. Określono wartości maksymalnego naprężenia płynięcia plastycznego σ pm i wydłużenia względnego A. WYNIKI BADAŃ I ICH ANALIZA Mikrostruktura po przesycaniu stopu Ti-6Al-4V z temperatury zakresu stabilnej fazy β oraz przemiany fazowej α+β β (rys. 1) składała się odpowiednio z płytek martenzytycznej fazy α (α ) (rys. 3 lub ziarn fazy α (V Vα = 23,3%) w osnowie martenzytycznej fazy α (α ) (rys. 3. c) d) Rys. 4. Mikrostruktura stopu Ti-6Al-4V po przesycaniu z zakresu temperatury fazy β i odkształcaniu plastycznym w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β (a, oraz wyżarzaniu rekrystalizującym w temperaturze 800ºC w czasie 0,5 h (c) i 1 h (d) Fig. 4. Microstructure Ti-6Al-4V afer quenching from the β phase range, plastic deformation in the α+β β phase transformation range (a, and recrystallization for 0,5 (c) and 1 hour (d) Rys. 3. Mikrostruktura stopu Ti-6Al-4V przesycanie z zakresu temperatury: fazy β (1050ºC) oraz przemiany fazowej α+β β (950ºC) Fig. 3. Microstructure Ti-6Al-4V alloy - quenching from: the β chase (1050ºC) and α+β β phase transformation range (950ºC) Stwierdzono, że przesycanie z temperatury stabilności fazy β i odkształcanie plastyczne w zakresie przemiany fazowej α+β β (rys. 1) prowadzi do uzyskania mikrostruktury złożonej z wydłużonych i odkształconych ziarn pierwotnej fazy α P oddzielonych ziarnami fazy β (rys. 4a,. Wprowadzenie po kuciu wyżarzania rekrystalizującego 800ºC/0,5 lub 1 h powoduje zmianę morfologii ziarn fazy α P zmniejszyło się wydłużenie ziarn oraz obserwowano tworzenie fazy wtórnej α W (rys. 4c). Jednocześnie zwiększenie czasu wyżarzania powoduje zanik odkształconych, wydłużonych ziarn fazy α P tworzą się globularne ziarna fazy α (rys. 4d). Natomiast po przesycaniu z zakresu przemiany fazowej α+β β i następnie kuciu (bądź po samym kuciu) w tym zakresie temperatury (rys. 1) obserwowano mikrostrukturę złożoną z wydłużonych w kierunku odkształcania ziarn pierwotnej fazy α P oraz ziarn przemienionej fazy β prz ze sferoidalnymi cząstkami wtórnej fazy α W o dużej dyspersji (rys. 5. Wyżarzanie rekrystalizujące stosowane po kuciu w procesie cieplno-plastycznym powoduje sferoidyzację ziarn pierwotnej fazy α P oraz rozrost ziarn wtórnej fazy α W (rys. 5. Rys. 5. Mikrostruktura stopu Ti-6Al-4V po przesycaniu z zakresu temperatury przemiany fazowej α+β β i odkształcaniu plastycznym w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β ( oraz wy wyżarzaniu rekrystalizującym w temperaturze 800ºC w czasie 1 h ( Fig. 5. Microstructure Ti-6Al-4V alloy after quenching from the α+β β phase transformation range, plastic deformation in the α+β β phase transformation range ( and recrystallization for 1 hour ( Analiza wyników próby odkształcania stopu Ti-6Al-4V w temperaturze 875ºC z prędkością odkształcania od 10-3 do 10-2 s -1 w zakresie występowania zjawiska nadplastyczności pozwala stwierdzić, że największe wartości wydłużenia A uzyskano dla procesu cieplno-plastycznego złożonego z przesycania z zakresu temperatury stabilności fazy β oraz kucia w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β (rys. 6. Ustalono także, że wyżarzanie rekrystalizujące wprowadzone do procesu cieplno-plastycznego powoduje zmniejszenie wartości wydłużenia w próbie rozciągania. Mniejsza plastyczność stopu jest spowodowana rozrostem ziarn fazy α (rys. 6. Ocena wpływu warunków poszczególnych etapów procesu cieplno-plastycznego (szczegółowo opisana w pracy [12]) wskazuje, że szczególnie ważnym czynnikiem determinującym właściwości nadplastyczne stopu Ti-6Al-4V jest morfologia ziarn fazy α. Największe wydłużenie (A > 1600 %) uzyskano dla stopu z mikrostrukturą cechującą się występowaniem silnie wydłużonymi ziarnami pierwotnej fazy α P (rys. 4. Wydaje się to sprzeczne z podstawowym kryterium nadplastyczności strukturalnej metali - wymóg mikrostruktury równoosiowej. Wyniki dalszych badań [14] pozwoliły jednak stwierdzić, że podczas nagrzewania do temperatury odkształcania i samego odkształcania nadplastycznego odkształcone i wydłużone ziarna fazy α P ulegają fragmentacji i sferoidyzacji 2 I NŻYNIERIA M A T E R I A Ł O W A ROK XXX

przekształcają się w równoosiowe ziarna o małych rozmiarach. Sferoidyzacja ziarn fazy α wydaje się również zmniejszać skłonność stopu do rozrostu ziarn (rys. 6). (rys. 7. Ti-6Al-2Mo-2Cr przesycano z zakresu temperatury stabilnej fazy β (1050º) dla uzyskania w mikrostrukturze fazy martenzytycznej α (α ) (rys. 7. Mikrostruktura stopu Ti-6Al-2Mo2Cr po procesie cieplno-mechanicznym (PCP-I i PCP II rys. 2) składała się z wydzieleń fazy α na granicach ziarn pierwotnej fazy β oraz odkształconych i wydłużonych ziarn fazy α w osnowie przemienionej fazy βprz. oraz (rys. 7c,d). W mikrostrukturze nie obserwowano kolonii płytek fazy α, stwierdzono natomiast rozrost ziarn pierwotnej fazy β w porównaniu z przed procesem cieplnoplastycznym. Wyniki analizy ilościowej mikrostruktury pozwoliły ustalić, że większe odkształcenie plastyczne stosowane w procesie cieplno-plastycznym (PCP-II) powoduje większe rozdrobnienie ziarn fazy α oraz większą jej objętość względną w stopie (tab. 2). Rys. 6. Zależność wydłużenia od prędkości odkształcania i współczynnika wydłużenia ziarn fazy αp po wstępnej obróbce cielnej (lub bez) oraz kuciu ( oraz rozmiarów ziarn fazy α po dodatkowym wyżarzaniu rekrystalizującym ( Fig. 6. Dependence elongation on the strain rate and elongation factor αp phase grains after preliminary heat treatment and forging ( and grain size α phase after additional recrystallization ( Rys. 8. Mikrostruktura stopu Ti-6Al-4V - przesycanie z zakresu temperatury fazy β, odkształcanie plastyczne w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β ze stopniem odkształcania: 20 ( i 50% ( Fig. 8. Microstructure Ti-6Al-4V - quenching from the β phase range, plastic deformation in the α+β β range with forging reduction 20 ( and 50% ( Proces cieplno-plastyczny stopu Ti-6Al-4V prowadzi do ukształtowania mikrostruktury złożonej z odkształconych ziarn pierwotnej fazy αp oraz sferoidalnych wydzieleń wtórnej fazy αw o dużej dyspersji w osnowie przemienionej fazy βprz. (rys. 8). Większe odkształcenie w procesie cieplno-plastycznym (PCP-II) powoduje większe rozdrobnienie ziarn αp oraz zwiększenia wartości współczynnika ich wydłużenia f α = 16 dla ε 20% i 21.1 dla ε 50% (tab. 2). Tabela 2. Parametry stereologiczne mikrostruktury stopów Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr po procesie cieplno-plastycznym Table 2. Stereological parameters microstructure thermomechanically processed Ti-6Al-4V and Ti-6Al-2Mo-2Cr alloys Ti-6Al-4V c) d) Przed procesem Po procesie PCP-I Po procesie PCP-II Ti-6Al-2Mo-2Cr Przed procesem Po procesie PCP-I Po procesie PCP-II Rys. 7. Mikrostruktura stopu Ti-6Al-2Mo-2Cr przed procesem cieplno-plastycznym (, po przesycania z zakresu fazy β ( i odkształcaniu plastycznym w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β ze stopniem odkształcania: 20 (c) i 50% (d) Fig. 7. Microstructure Ti-6Al-2Mo-2Cr alloy before thermomechanical processing (, after quenching from the β phase range ( and after plastic deformation in the α+β β range with forging reduction 20 (c) and 50% (d) Ocenę wpływu stopnia odkształcania w procesie cieplnoplastycznym (rys. 2) prowadzono także dla dwufazowego stopu martenzytycznego o mikrostrukturze płytkowej Ti-6Al-2Mo-2Cr Parametry stereologiczne Vα % 82 59 79 Vα % 76 34 40 aα, µm bα, µm fα 4,1 51,3 23,2 5,3 3,2 1,1 0,77 16 21,1 aβp, µm bβp, µm 137 531 632 42 286 321 f βp R, µm g, µm 3,26 1,86 1,97 12-1 4 1 Analiza wyników próby statycznej rozciągania badanych stopów tytanu w temperaturze 850 i 925 C, odpowiednio o wartości niższej oraz w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β, wskazuje, że maksymalne naprężenie płynięcia plastycznego σpm zmniejsza się z podwyższeniem temperatury odkształcania i zmniejszeniem prędkości odkształcania (rys. 9a,. Nie stwierdzono znaczącego wpływu stopnia odkształcania w procesie cieplno-plastycznym na wartość naprężenia płynięcia plastycznego σpm w zakresie wartości prędkości odkształcania 10-2 5 10-1 s-1 oraz na wydłużenie w zakresie wartości prędkości odkształcania 10-1 5 10-1 s-1 (rys. 9c,d). Istotny wpływ ma natomiast rodzaj procesu cieplnoplastycznego na plastyczność do prędkości odkształcania 10-2 s-1. Uzyskano dla badanych stopów Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr Nr 1/2009 I N Ż Y N I E R I A M A T E R I A Ł O W A 3

maksymalne wartości wydłużenia w próbie rozciągania w temperaturze 850 C, po procesie cieplno-plastycznym PCP-II (ε 50%). Jednocześnie stwierdzono występowanie zjawiska nadplastyczności strukturalnej (rys. 9c,d). c) pierwotnej fazy α P. Sekwencję zmiany mikrostruktury stopów tytanu α+β w zależności od warunków procesu cieplno-plastycznego w poszczególnych jego etapach można wyodrębnić przemiany fazowe i rodzaj mikrostruktury: 1. Wstępna obróbka cieplna: przesycanie z zakresu temperatury stabilnej fazy β przemiana martenzytyczna β α (α ) mikrostruktura α (α ), przesycanie z zakresu temperatury przemiany fazowej α+β β przemiana martenzytyczna β α (α ) + α mikrostruktura: α (α ) + α, 2. Odkształcanie plastyczne w zakresie temperatury przemiany fazowej α+β β przemiana fazowa α β oraz odkształcanie ziarn faz α i β, zarodkowanie i rozrost cząstek wtórnej fazy α W mikrostruktura: odkształcone ziarna fazy pierwotnej α P, obszary przemienionej fazy β prz. z wydzieleniami wtórnej fazy α W, 3. Końcowa obróbka cieplna: wyżarzanie rekrystalizujące fragmentacja, sferoidyzacja i rozrost ziarn fazy α. Opracowane warunki procesu cieplno-plastycznego prowadzą do zmiany morfologii składników fazowych mikrostruktury początkowej stopów Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr (odpowiednio globularnej i płytkowej). Kształtuje się mikrostruktura złożona z odkształconych ziarn fazy α w osnowie przemienionej fazy β prz.. Zwiększenie stopnia odkształcania (kuci w procesie cieplnoplastycznym zwiększa efektywność rozdrobnienia ziarn w badanych stopach. Jednocześnie proces cieplno-plastyczny i ukształtowanie mikrostruktury powoduje zwiększenie naprężenia płynięcia plastycznego σ pm oraz zmniejszenie plastyczności ze wzrostem prędkości odkształcania w temperaturze 850 C i 925 C niezależnie od morfologii składników fazowych ich mikrostruktury. Duży wpływ stopnia odkształcania w procesie cieplno-plastycznym stopów Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr stwierdzono dla odkształcania w temperaturze 850ºC z najmniejszą wartością prędkości odkształcania (10-2 s -1 ). Zwiększenie zdolności do większego odkształcenia plastycznego cechuje stopy o dużym rozdrobnieniu ziarn po procesie PCP-II (ε 50%). LITERATURA d) Rys. 9. Zależność σ pm - ε. i A - ε. dla stopów: Ti-6Al-4V (a,c) i Ti-6Al- 2Mo-2Cr (b,d) po procesie cieplno-plastycznym PCP-I (ε = 20%) i PCP-II (ε = 50%) 1) Próba rozciągania w zakresie temperatury występowania zjawiska nadplastyczności strukturalnej stopu Ti-6Al-4V po procesie PCP-II [12] Fig. 9. The σ pm - ε. and A - ε. dependences for Ti-6Al-4V (a,c) and Ti-6Al-2Mo-2Cr (b,d) alloys after processing PCP-I (ε = 20%) and PCP-II (ε = 50%) 1) Tensile tests in fine-grained superplasticity region for Ti-6Al-4V alloy after TMP-II processing [12] PODSUMOWANIE Warunki procesu cieplno-plastycznego oraz efekty odkształcania plastycznego i przemian fazowych α (α ) α+β oraz α+β β determinują wartości parametrów stereologicznych składników fazowych mikrostruktury dwufazowych stopów tytanu Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr, szczególnie morfologii ziarn i objętości względnej [1] Sieniawski J.: Przemiany fazowe i ocena możliwości kształtowania struktury w wieloskładnikowych stopach tytanu z zawartością Al, Mo, V i Cr. Z. Nauk. Pol. Rzeszowskiej Mechanika, z. 10, Rzeszów (1985). [2] Bylica A., Sieniawski J.: Tytan i jego stopy. PWN, Warszawa (1985). [3] Lütjering G.: Influence processing on microstructure and mechanical properties (α+β) titanium alloys. Mater. Sci. Eng. A243 (1998) 32-45. [4] Sieniawski J., Filip R., Ziaja W.: The effect microstructure on the mechanical properties two-phase titanium alloys. Materials and Design 18 (1997) 361-363 [5] Boyer R.R.: An overview on the use titanium in the aerospace industry. Mat. Sci. Eng. A213 (1996) 103-114. [6] Kubiak K., Sieniawski J.: Development the microstructure and fatigue strength two phase titanium alloys in the processes forging and heat treatment. J. Mat. Proc. Techn. 78 (1998) 117-121. [7] Bowen A.W., McDarmaid D.S., Partridge P.G.: Effect hightemperature deformation on the texture a two-phase titanium alloy. J. Mat. Sci. 26 (1991) 3457-3462. [8] Ding R., Guo Z.X., Wilson A.: Microstructural evolution a Ti-6Al-4V alloy during thermomechanical processing. Mat. Sci. Eng. A327 (2002) 233-245. [9] Seshacharyulu T., Dutta B.: Influence prior deformation rate on the mechanism β α+β transformation in Ti-6Al-4V. Scripta Materialia 46 (2002) 673-678. [10] Kubiak K.: Technologiczna plastyczność dwufazowych stopów tytanu odkształcanych na gorąco. Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów (2004). [11] Johnson C.H., Richter S.K., Hamilton C.H., Hoyt J.J.: Static grain growth in a microduplex Ti-6Al-4V alloy. Acta Materialia 47 (1999) 23-29. [12] Motyka M., Sieniawski J.: The influence thermomechanical process conditions on superplastic behaviour Ti-6Al-4V titanium alloy. Advances in Man. Sci. Techn. 28 (2004) 31-43. [13] Motyka M., Sieniawski J.: The influence initial plastic deformation on microstructure and hot plasticity α+β titanium alloys. Archives Mat. Sci. Eng. 41 (2010) 95-103. Motyka M.: Evaluation microstructural transformation during superplastic deformation thermomechanically processed Ti-6Al-4V alloy. Advances in Mat. Sci., 7 (2007) 95-101. 4 I NŻYNIERIA M A T E R I A Ł O W A ROK XXX

Streszczenie / Abstract MOTYKA M. Kształtowanie mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu α+β w procesie cieplno-plastycznym Kształtowanie mikrostruktury stopów tytanu α+β w szerokim zakresie wynika zarówno z unikatowych cech fizycznych tytanu, efektów przemiany alotropowej Ti α Ti β jak i od warunków odkształcania na gorąco oraz obróbki cieplnej. Morfologia składników fazowych mikrostruktury i właściwości stopów tytanu α+β ulega dużej zmianie, szczególnie po nagrzaniu do temperatury początku przemiany fazowej α+β β i wyższej. Stąd prognozowanie właściwości mechanicznych wyrobów ze stopów tytanu wymaga ich uwzględnienia i prawidłowego doboru warunków obróbki cieplnej i przeróbki plastycznej. W pracy prowadzono badania mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr kształtowanych w procesie cieplno-plastycznym. Opracowano warunki oraz wykonano proces cieplnoplastyczny badanych stopów. Ustalono wpływ warunków kolejnych etapów procesu cieplno-plastycznego na plastyczność na gorąco stopów Ti-6Al-4V oraz Ti-6Al-2Mo-2Cr. Próby odkształcania plastycznego na gorąco prowadzono w zakresie wartości temperatury 850 925ºC. Stosowano prędkość odkształcania ε. od 10-3 do 5 10-1 s -1. Stwierdzono, że warunki procesu cieplno-plastycznego determinują wartości parametrów stereologicznych składników fazowych mikrostruktury i jednocześnie plastyczność na gorąco dwufazowych stopów tytanu α+β. Słowa kluczowe: dwufazowe stopy tytanu, proces cieplno-plastyczny, mikrostruktura, plastyczność na gorąco, nadplastyczność. MOTYKA M. Microstructure and properties development two-phase α+β titanium alloys thermomechanically processed Microstructure development α+β titanium alloys in wide range results from both specific properties titanium, effects allotropic transformation Ti α Ti β and conditions hot deformation and heat treatment. Morphology phase constituents microstructure and properties α+β titanium alloys are being significantly changed especially after heating up to temperature start α+β β or higher. Therefore forecasting mechanical properties products made titanium alloys require mentioned features and proper selection conditions heat treatment and plastic working. Examination microstructure and properties two-phase Ti-6Al-4V and Ti- 6Al-2Mo-2Cr titanium alloys developed in thermomechanical process was conducted. Conditions thermomechanical process examined alloys were elaborated and the process were carried out. The effect conditions following stages thermomechanical process on hot plasticity Ti-6Al-4V and Ti-6Al-2Mo-2Cr alloys was established. Hot deformation tests were conducted in the temperature range 850 925ºC and strain rate range 10-3 5 10-1 s -1. It was found that thermomechanical process conditions determined values stereological parameters phase constituents microstructure and simultaneously hot plasticity α+β titanium alloys. Key words: two-phase titanium alloys, thermomechanical process, microstructure, hot plasticity, superplasticity. Nr 1/2009 I NŻYNIERIA M A T E R I A Ł O W A 5