1、、、 媒介

TA5-A 钛合金名义成分为 Ti-4Al-0.005B，，是一种拥有中等强度的钛合金，，属于典型的 α 合金。该合金拥有优良的焊接机能和耐蚀性，，可在海水环境下工作，，是船舶制作行业的梦想结构资料，，可加工成板材、、、棒材和锻件，，尤其合用于各类刀兵制作[1]。

本文选取分歧温度下加热后进行镦粗的变形工艺规划，，对 TA5-A 钛合金棒材进行工艺试验，，经热处置后，，检测高倍组织和力学机能，，分析钻研了变形工艺对该合金综合力学机能和微观组织的影响法规，，为选择该合金压力加工工艺提供参考凭据。

2 、、、尝试资料和步骤

试验选取宝鸡钛业股份有限公司真空自耗电弧炉熔炼出产的 Ф620mmTA5-A 钛合金铸锭，，其成分为（wt%）：：：

Al 4.1，，B 0.004~0.005，，Fe 0.22~0.23，，C 0.02，，N ≤ 0.01，，H ≤ 0.004，，O ≤ 0.09，，Y ≤ 0.005，，切合《钛及钛合金商标和化学成分》（GB/T3620.1-2007），，（α+β）/β 转化温度为 1000~1010℃。该铸锭在 β 相区开坯，，经多火次铸造，，并在 α+β 相区经过 40% 的变形，，出产为 Ф120mm 的棒材，，棒材的组织和机能别离见图 1 和表 1。

分歧加热温度下的镦粗变形试验规划如下 ：：：

规划 1 ：：：960℃加热，，变形量 ε=55%

规划 2 ：：：980℃加热，，变形量 ε=55%

规划 3 ：：：1030℃加热，，变形量 ε=55%

按上述分歧工艺镦粗后所获得的饼材，，切取弦向试样，，试样经 840℃ / 2h.AC 热处置后进行机能测试和微观组织观察。

3、、、 试验了局与会商

3.1 镦粗变形工艺对微观组织的影响

分歧变形工艺的镦粗饼材显微组织如图 2。从图中能够看出，，这三种工艺得到的组织与棒坯有显著的差距。α+β相区镦粗的饼材（规划 1 和规划 2）其显微组织为典型等轴α 组织。由于镦粗变形时，，坯料心部地位为最大变形区，，边部地位为自由变形区，，心部坯料变形较大，，所以 α 晶粒比边部藐小。而规划 1 譬喻案 2 的变形温度更低，，其 α 相细化水平较规划 2 好 ；；；规划 3 为 β 相变形，，其显微组织为针状 α束相互穿插散布的网篮组织。

3.2 镦粗变形工艺对力学机能的影响

三种分歧变形工艺出产的饼材，，在 D/4 处取弦向试样，，别离检测室温拉伸机能和冲击韧性，，检测了局见表 2。从表1 和表 2 能够看出 ：：：与 Ф120mm 棒材的机能相比，，三种工

艺下的均比棒材的强度有所改善。综合分析，，选取分歧的镦粗变形方式可使镦粗后饼材的强度、、、冲击机能均有所扭转。

经规划 1 和规划 2 出产的饼材，，其显微组织描摹与本体差距不大，，均为等轴 α 组织，，只是经过变形后，，晶粒越发藐小。力学机能中强度和塑性均有所增长，，这是由于坯料在经过变形后，，晶粒得到肯定细化，，通过细晶强化作用使坯料的强度和塑性均提高。冲击韧性有所降低，，这是由于针对等轴 α 组织，，其 V 型冲击缺口应力集中系数较大，，等轴 α相的抗裂纹萌生作用减小，，裂纹扩大蹊径对冲击韧性的影响占主导作用，，变形后的组织（规划 1 和规划 2）其 α 颗粒球化水平更好，，裂纹扩大蹊径减小，，导致冲击韧性有所降低。

规划 3 出产的饼材，，其抗拉强度提高约 40MPa，，塑性略有降低，，冲击韧性提高较为显著。这是由于变形后组织与坯料有较大变动，，为典型的网篮组织。较于等轴组织而言，，网篮组织有强度、、、韧性高，，塑性低的特点。由于片状 α 相可能有效的增长裂纹扩大蹊径，，所以其冲击韧性值比力高。

4、、、 结论

（1）三种镦粗变形工艺得到的组织有显著差距，，β 区加热变形后得到的组织为网篮组织，，组织较为粗壮，，晶界不显著。（α+β）区加热变形后得到细等轴组织。

（2）β 区加热变形得到的片层状组织与（α+β）区加热变形得到的等轴组织相比，，塑性略有降低，，强度和冲击韧性提高。出格是冲击机能提高极度显著。

（3）现实出产中，，对于冲击韧性要求较高时，，应选取 β锻工艺。在保障 TA5-A 钛合金拥有肯定塑性的前提下，，可显著提高冲击韧性指标。同时可保障坯料在铸造过程中拥有优良的加工塑性。

参考文件：：：

[1]Wang Jinyou（王金友）et al. 航空用钛合金 [M]，，上海，，上？蒲Ъ际醭霭嫔，，1985

[2]Cao Chunxiao（曹春晓）et al.Rare metals letters（罕见金属快报）[J]，，2006，，No.1 ：：：17

[3]Wei Shouyong（魏寿庸）et al. 有色金属加工，，1988，，No.2