TA15钛合金是一种常见的近α型钛合金，，，该合金的名义成分为Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，，，由于其具备较优异的高温以及室温强度、优良的可塑性、优异的热不变性和焊接机能优良等个性，，，在航天飞机的结构件受到大量且宽泛的利用，，，今年来，，，由于其利用领域不休增长，，，对该合金的力学机能要求越发严格[1-2]。
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目前对TA15钛合金的钻研较多，，，武小娟等[3]钻研了TA15钛合金不等厚L型材热轧有限元仿照，，，了局批注：TA15钛合金进行轧制时，，，会产生的变形热较多，，，进而提升合金轧件的温度，，，分歧道次的薄壁温度分歧。
。。当温度较低时，，，必要重新将合金进行补温处置，，，提升轧制道次会增长合金的应变，，，轧制过程中形成的弯曲变形景象通过增长楔形坯料会得到有效改善。
。。安强等[4]钻研了TA15钛合金理论原位合成TiC加强钛基激光熔覆层的组织与耐磨性，，，了局批注：合金的涂层由TiC以及CrTi4等物相组成，，，该涂层和合金的基体之间结合性优良，，，涂层区域的微观组织由柱状晶以及平面晶组成，，，组织中心地位是典型的树枝晶，，，在组织的顶部为等轴晶粒，，，经测试可得，，，涂层区域的维氏硬度为715HV，，，其为TA15钛合金硬度的2.1倍。
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工业出产中的TA15钛合金以棒材为主，，，而规格较多的棒材分歧地位的组织会有所差距，，，本试验拔取工业出产中常见的TA15钛合金棒材，，，分析其分歧地位的显微组织和力学机能。
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1、试验资料与步骤

本试验选用的钛合金为经两次真空自耗熔炼炉熔炼，，，并经多火次铸造而成直径为150mm的TA15钛合金棒材，，，该合金原料为中央合金以及小颗粒海绵钛，，，经过ICP测得TA15钛合金棒材的化学成分为（质量分数，，，%）：6.75Al、1.72Mo、2.21V、0.21O、Ti余量。
。。使用陆续升温金相法测得试验使用的TA15钛合金棒材的相变点为1010~1015℃。
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将铸造而成的棒材进行整体热处置，，，具体热处置制度为860℃×2h/AC（AC暗示室温冷却），，，随后将棒材进行切割，，，拔取棒材心部、D/4处、边部三个地位的试样，，，观察其微观组织，，，并别离测试棒材T向（棒材横向）和L向（棒材纵向）的室温拉伸力学机能。
。。使用ICX41M型光学显微镜观察棒材分歧地位微观组织，，，棒材分歧地位室和善高温拉伸机能使用INSTRON型全能试验机测试，，，拉伸机能测试每组三个试样，，，取测试均匀值。
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2、了局与会商

2.1棒材锻态金相组织

图1为TA15钛合金棒材原始锻态分歧部位的金相组织，，，由图1可得，，，该金相组织为显著的两相区铸造所形成组织，，，组织中原始β晶粒破碎充分，，，无显著β晶界，，，横向和纵向组织差距性较。
。。，，其中边部和D/4处金相组织较为靠近，，，组织由大量等轴α相以及部门被拉长α相组成，，，并有显著的β转变组织，，，β转变组织内部蕴含藐小次生α相和残存β相，，，D/4处的金相组织等轴α相尺寸更大，，，次生α相尺寸更小。
。。而组织中心部金相组织与其余地位差距较大，，，组织α相描摹以棒状为主，，，并有少量等轴α相，，，其中β转变组织较少，，，总体分析，，，TA15钛合金棒材各个部位原始金相组织差距较大，，，等轴α相含量由边部向心部逐步削减，，，棒状α相含量出现出相反趋向。
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2.2退火态金相组织

图2为TA15钛合金棒材经860℃×2h/AC退火处置的金相组织，，，棒材经退火处置后，，，组织较原始锻态组织相比，，，合金经退火处置时，，，铸造过程形成的变形晶；；；岵馗匆约霸俳峋В，，在再结晶过程中，，，变形晶粒进一步产生等轴化[5]，，，此时组织状态以及尺寸不规定的α相含量较。
。。，，同时位于α相晶界处会产生肯定量不均匀散布β转变组织，，，随着退火过程不休进行，，，组织中初生α相的面孔会等轴化显著，，，β转变组织的含量也逐步增长，，，组织重要蕴含等轴状初生α相以及β转变组织。
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在初生α相含量方面，，，边部横向组织初生α相含量为53.0%，，，均匀晶粒直径为13.1μm，，，晶粒度级别为9.5级，，，纵向组织初生α相含量为50.7%，，，均匀晶粒直径为19.7μm，，，晶粒度级别8.4级，，，经对比发现，，，棒材边部横向以及纵向金相组织中初生α向含量靠近，，，但横向金相组织等轴化水平较纵向要好，，，均匀晶粒尺寸也较纵向组织要小。
。。经退火处置后锻棒D/4处地位的金相组织与边部靠近，，，均是以等轴状初生α相以及β转变组织为主，，，其中横向组织中初生α相含量为56.7%，，，均匀晶粒直径15.3μm，，，晶粒度级别为9.1级，，，纵向组织中初生α相含量为53.1%，，，均匀α晶粒直径为23.6μm，，，晶粒度级别7.8级，，，且横向与纵向的初生α相称轴化水平靠近，，，差距性较小。
。。而经退火后锻棒中心地位金相组织与其余地位差距性较大，，，经检测横向组织初生α相含量为20.5%，，，均匀α晶粒直径为20.1μm，，，晶粒度级别为8.3级，，，纵向组织初生α相含量为17.4%，，，均匀α晶粒直径为31.6μm，，，晶粒度级别7.0级，，，能够发现经退火处置后，，，棒材心部组织与锻态组织类似，，，并无显著变动。
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2.3退火态力学机能

经上文金相组织分析，，，棒材经退火处置后，，，D/4处组织均匀性最佳，，，故拔取该部位试验进行力学机能测试，，，表1为测试所得退火态棒材力学机能，，，由表1可得，，，棒材的横向与纵向力学机能差距性很。
。。，，并未发现显著的各项异性，，，TA15钛合金的塑形变形以滑移为主并有少量孪生发现，，，合金在进行塑形变形时，，，组织中滑移的开动首先在等轴状α相中产生，，，等轴状α相的含量与尺寸对合金的塑形影响较大，，，其含量越大塑形值越高[5]，，，由于合金的金相组织中等轴状α相含量较多，，，导致合金的塑形较高，，，其断后伸长率可达17.5%，，，而断面收缩率可达47%，，，影响合金强度的重要成分为组织中次生α相的含量越尺寸，，，其尺寸越细。
。。，，含量越多，，，合金强度越大，，，由于退火态合金的组织中含有肯定数量的次生α相，，，合金在进行塑形变形时，，，藐小的次生α相会产生位错塞积，，，若合金持续变形，，，则必要施加更大的外力，，，导致合金强度升高，，，其最大抗拉强度可达989MPa。
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TA15钛合金棒材进行冲击试验过程中，，，其能量亏损通常以形成裂纹所需的功为主，，，通常情况下，，，组织的描摹有较屡次生α相时，，，其故障裂纹扩大能力较等轴α相强，，，导致裂纹进行扩大时必要较高的能量，，，同时，，，当次生α相含量较多时，，，会增长α/β界面总数，，，位错在活动过程中遇到的故障增长，，，进行冲击试验时，，，次生α相会降低组织之间协调性，，，增长应力集中景象，，，裂纹较易形成，，，进而进行扩大[6]。
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3、结论

（1）原始锻态分歧部位的金相组织为显著的两相区铸造所形成组织，，，组织中原始β晶粒破碎充分，，，无显著β晶界，，，横向和纵向组织差距性较小。
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（2）经退火处置后，，，棒材边部和D/4处的横向以及纵向金相组织中初生α向含量靠近，，，但横向金相组织等轴化水平较纵向要好，，，均匀晶粒尺寸也较纵向组织要。
。。，，而经退火后锻棒中心地位金相组织与其余地位差距性较大。
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（3）棒材经退火处置后，，，棒材的横向与纵向力学机能差距性很。
。。，，并未发现显著的各项异性。
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参考文件：

[1]王哲，，，何。
。。，，张帅，，，刘程程，，，等.铸造设备对TA15钛合金显微组织及机能的影响钻研[J].钢铁钒钛，，，2022，，，43（01）:80-84.

[2]李永奎，，，齐海东，，，路林，，，等.基于热膨胀步骤的TA15钛合金的陆续冷却相转变[J].资料热处置学报，，，2021，，，42（12）:69-75.

[3]武小娟，，，杨川，，，张志强，，，等.TA15钛合金不等厚L型材热轧有限元仿照[J].钛工业进展，，，2022，，，39（01）:1-5.

[4]安强，，，祁文军，，，左小刚.TA15钛合金理论原位合成TiC加强钛基激光熔覆层的组织与耐磨性[J/OL].资料程:1-8[2022-04-03].

[5]张明玉，，，运新兵，，，伏洪旺.分歧热处置工艺对TC10钛合金组织及机能的影响[J].塑性工程学报，，，2021，，，28（12）:237-245.

[6]吴静怡，，，杨柳，，，代广霖，，，等.新型α+β双相钛合金板抗高速冲击危险行为钻研[J].罕见金属资料与工程，，，2022，，，51（02）:615-621.