Widmansite strukturu titanijske legure karakterizira kontinuirana mreža raspoređena na granicama zrna izvornih grubih zrna, domene ljuspičastog snopa raspoređene unutar zrna i lamelarne između ljuspica Međusobno.
Budući da faza i Widmanstattenova struktura održavaju strogi kristalografski fazni odnos, struktura ima upornu "nasljednost" i teško je poboljšati njenu strukturu konvencionalnom toplinskom obradom i cikličkom toplinskom obradom u uvjetima bez gašenja. Transformacija u leguri titana je proces nukleacije i rasta jezgre. Kada je specifična razlika u volumenu između dva alotropa velika, učinak volumena bit će uzrokovan tijekom procesa fazne transformacije i generirat će se unutarnje naprezanje, formirajući dislokacije ili praznine koje potiču rekristalizaciju, što rezultira promjenama u strukturi ploča, pa čak i skraćivanjem i sferoidizacijom . Istraživači su učinkovito poboljšali strukturu Widmanstattena kroz zonsko kaljenje i + zonsku cikličku toplinsku obradu.
Ispitni materijal je Φ280mm TC4 disk koji je osigurao određeni istraživački institut. Točka fazne transformacije izmjerena je metalografskom metodom na (985±5) stupnjeva, a svi uzeti uzorci bili su na 1/2 opsega diska. Kako bi se dobila Widmanstattenova struktura potrebna za ispitivanje, dobiveni uzorak prvo je žaren u zoni (1020 stupnjeva × 1h, AC), zatim je uzorak kaljen u zoni (1020 stupnjeva × 30 min, WQ), a zatim u zona U + zoni, 960 stupnjeva × 10 min i 750 stupnjeva × 10 min kružili su jednom, 3 puta, 5 puta, 7 puta i 9 puta. Nakon ciklusa, svi su uzorci dvostruko žareni (940 stupnjeva × 30 min, AC+700 stupanj × 4h, AC), a vlačno ispitivanje provedeno je nakon dvostrukog žarenja; vlačni lom promatran je i analiziran pomoću skenirajućeg elektronskog mikroskopa GSM6460. Nakon što su metalografski uzorci jetkani otopinom za jetkanje HF+HNO3+H2O (volumenski omjer 1:2:5), mikrostruktura je promatrana pod optičkim mikroskopom OLYMPUSPMG3.
Rezultat istraživanja:
(1) Tijekom cikličke toplinske obrade u rasponu od 960 stupnjeva × 10 min i 750 stupnjeva × 10 min, kako se broj ciklusa povećava, čvrstoća legure TC4 polako opada, a plastičnost se povećava. Nakon 9 ciklusa, skupljanje površine značajno se povećava.
(2) Kako se broj toplinskih ciklusa povećava, omjer širine i visine trake postupno se smanjuje i dolazi do djelomične sferoidizacije. Nakon 9 ciklusa, sekundarna pahuljičasta faza precipitirala je u pahuljičastom matriksu. Pod istim brojem ciklusa, nakon dvostrukog žarenja, traka je očito ogrubljena i struktura je stabilnija.
(3) SEM promatranje i analiza vlačnog otvora pokazuje da se oblik loma vlačnog loma mijenja od prijeloma cijepanjem prije ciklusa → cijepanje + udubljeni lom → udubljeni lom.
