TC4鈦合金在航空航天、生物工程、能源化工等領(lǐng)域顯示出其比強(qiáng)度、耐蝕性等優(yōu)勢(shì)。我國(guó)TC4鈦合金的研制與應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代。目前，對(duì)TC4鈦合金的研究正向著高性能、低成本化方向發(fā)展，但在追求某一性能指標(biāo)的同時(shí)，還需與其它性能相匹配，以確保得到優(yōu)異的綜合性能。在航空航天工業(yè)，一直追求零件的長(zhǎng)疲勞使用壽命，這要求強(qiáng)度、塑性、韌性等的良好匹配性，而晶粒細(xì)化就是改善鈦合金使用性能的一種重要途徑。

疲勞裂紋常常在表面萌生，采用晶粒細(xì)化來提高疲勞抗力是近年來的關(guān)注焦點(diǎn)。雖然采用傳統(tǒng)的噴丸、滾壓和擠壓等強(qiáng)化方法可以使表層組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，但將產(chǎn)生加工硬化使塑性降低，因此需要研究新的表面強(qiáng)化改性工藝方法以改善材料的疲勞使用性能。

低能強(qiáng)流脈沖電子束(LEHCPEB)是近年來出現(xiàn)的一種新的表面改性技術(shù)。在脈沖電子束轟擊材料的瞬時(shí)過程中，較高的能量(108～109W/cm2)在非常短的時(shí)間內(nèi)(幾納秒到幾微秒)作用在材料的表層，造成材料表面極為快速的加熱和冷卻，甚至使材料表層熔化、蒸發(fā)并快速凝固，在此過程中誘發(fā)的應(yīng)力場(chǎng)能夠引起材料表面快速而強(qiáng)烈的變形，從而造成特殊的改性效果。

1)脈沖電子束改性TC4鈦合金試樣可分為熔化相變層、熱影響層和基體三個(gè)區(qū)域;

2)脈沖電子束改性后試樣表面層的晶粒發(fā)生細(xì)化，提高了材料表層的硬度;

3)脈沖電子束改性處理使試樣產(chǎn)生點(diǎn)陣畸變;

4)熔化相變層中的晶粒細(xì)化機(jī)制是脈沖電子束改性時(shí)隨著溫度的快速升高，表面層發(fā)生熔化后的重新結(jié)晶以及α相在β相中的析出。

(來源：材料熱處理學(xué)報(bào)）