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年輪狀組織是鈦合金鍛坯及鍛件低倍試片經過腐蝕后呈現出的同心的、明暗交替的酷似樹木年輪狀的波紋。圖4-31所示為TC11鈦合金棒料中發現的年輪狀組織。它貌似在鋼中發現的層狀偏析和方形偏析。雖然年輪狀組織低倍時對光線的反射差別很大，但顯微組織卻沒有很明顯的差別。年輪狀組織的存在破壞了鍛件組織的整體性和連續性，會影響鈦合金鍛件的使用。
美國《ASM Handbook》第9卷中提供了兩個取自不同爐號的Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo鈦合金坯料的年輪狀組織的例子（見圖4-32),該組織是經過（α+β)區鍛造的坯料上發現的，并認為有少量的成分波動。這種組織在自耗熔煉（VAR)的鋼中也有發現，并對高周

和低周疲勞性能稍有降低作用，所以對于宇航材料，如300M高強高韌鋼（軸類和起落架用材料）和M50鋼（齒輪鋼）的某標準技術要求中有明確的限制。該標準按嚴重程度把年輪狀組織分為5級（A~E級），其中，A、B級為可接受的組織，C、D和E級為不可接受的組織。俄羅斯的TOCT 10243-75《鋼低倍組織的試驗和評定方法》標準中也有類似的報道。歐洲鈦技術委員會的標準中（ETTC3)列出了有關年輪狀組織的7張標準圖片（D1~D7),認為D1~D4為可接受的組織，D5~D7為嚴重的年輪狀組織，硅含量有很小的變化，顯微組織與基體沒有明顯區別。還可根據使用對象的不同來判定組織能否接受。
產生年輪狀組織的原因可能有兩個：
（1)與真空自耗熔煉（VAR)過程有關。年輪組織的圈圈畫出熔煉期間存在的固液相間不同成分的界面。在鈦合金鑄錠熔煉過程中，由于熔煉電壓和電流的波動而影響鑄錠的結晶速度，當熔煉電流突然增大時，熔池中的溫度迅速升高，結晶速度降低，致使熔池中已凝固的固液界面又發生重熔，這就使液固相界面產生二次結晶，同時，結晶速度的變化也會影響合金元素在液固相界面處的平衡分配過程，造成在熔池的液固界面上形成與熔池形狀相似的偏析層。電參數波動次數越多，形成的偏析層也越多。
（2)與變形有關。在兩相區較低溫度下多火次小變形時，每次均未鍛透，未發生充分的再結晶而形成反常不均勻組織，這與鍛造工藝參數及鍛造加熱保溫時間等有密切關系。

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