这项工作中，利用原位高温电子背散射衍射(HT-EBSD)研究1级商业纯钛(CPTi)的相变过程。加热过程中α-Ti向β-Ti的转变主要遵循BOR取向关系（BOR）。然而，在连续冷却过程中，在β-Ti到α-Ti的转变过程中发现了孪晶，这导致了违反BOR的2型α变体的形成。之前没有关于CPTi的报道，而之前类似的观察结果都与含有β-稳定剂的钛合金有关。将此观察结果归因于相对较快的冷却过程(16°C/s)，其中β-Ti和α-Ti相之间的晶格失配在短时间内引入了足够大的内应力。针对β-Ti到α-Ti的转换提出了扩散-位移混合转换理论，合理地解释这项工作中的观察结果。

为揭示CPTi中的非BOR现象，西北工业大学与澳大利亚皇家墨尔本理工大学使用高温电子背散射衍射（HT-EBSD，HSEA1000）对1级CPTi样品进行了原位实验。将此工作以“Phasetransformationinducedtwinningincommerciallypuretitanium:Anin-situstudy”为题发表在金属材料权威期刊《ScriptaMaterialia》上。

钛及其合金广泛应用于医疗、化工、航空、国防等诸多工业部门。它们的基本组成相是密排六方α相和体心立方β相。β相通常存在于高温下，但可以通过将Ti中加入β稳定剂而在室温或更低的温度下保留。研究人员广泛研究了商用纯钛(CPTi)和钛合金在加热和冷却过程中的α↔β相变。Burgers关系(BOR)通常存在于母相和产物相之间。通过这种BOR，可以研究α变体的晶体学特征。然而，在过去的50年里，研究人员也发现了一种不遵循BOR特殊类型的α-变体形成机制，即非Burgers现象。Rhodes和Williams首先系统地识别和研究了Ti-14Mo-6Al(wt.%)合金中非BORα-变体的形成，而该合金中形成的1型α-变体服从BOR。

此外，1型α变体最初在400°C至650°C的时效温度范围内形成，并在老化温度下保持较长时间后被2型α变体取代。Carpenter和Liu在Nb-Hf合金中报告的“过渡α”类似于%V合金，研究表明，此情况应属于非BORα相颗粒行为。最近关于非BORα相的工作主要集中于观察α相晶界(GB)行为。例如在激光沉积Ti-8Al-8V中，除了GB之外没有任何β晶粒出现BOR合金以及在退火和水淬
(at.%)合金中形成的非BOR等轴α相。上述非BORα相的形成与塑性变形无关。由于这些相都在含有β-稳定剂的Ti合金中观察到，因此有人提出这种非BOR现象可能与β-稳定剂的不均匀分布有关。然而，目前还没有令人信服的证据支持这一观点。

图1(a)原位高温EBSD实验样品安装；(b)在样品表面测量的温度历史曲线。

图2(a)在886°C下保温15分钟后扫描的选定区域反极图(IPF)图；(b)在910°C下保温50分钟后β相的IPF图；(c)冷却至室温后IPF图；(d)直方图显示了在(c)的封闭区域中的取向差角分布。

图3在886和910°C下进行的原位EBSD观察：(a)选定区域在886°C时的EBSD反极图(IPF)图；(b)加热至910°C保温15分钟后与图像(a)相同区域的EBSD-IPF图；(c)与(b)相同的图像，仅显示了β相。

图4(a)α-变体的反极图(IPF)图，V1至V7对应于(b)、(c)、(d)。(b)基于BOR的β相极图。(c)基于BOR的具有β相的2型极图。不同形状和圆圈不重合证明没有遵循BOR；(d)证明孪生关系的V3和V3-T的极图。(e)显示了V3-T发生相变的晶体学图示。

总之，本工作设计并进行了原位HT-EBSD实验以研究Grade1CPTi中的α↔β相变。尽管从室温加热后的α→β转变主要遵循BOR，但当从β相区域以~16°C/s冷却时，在1级CPTi中首次发现了非BOR现象。此外，β→α转变引起了α变体中的拉伸孪晶。以前没有针对CPTi报告过这些观察结果。同素异形转变β→α可以通过扩散-位移混合转变机制进行讨论，晶格畸变引起的应变可以合理地解释这项工作中的观察结果。通过原位HT-EBSD研究深入理解了CPTi中的β→α转变的新细节。（文：早早）