TA15(Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V)钛合金是一种与俄罗斯研制的BT20钛合金类似的近α钛合金，，拥有较高的比强度、、抗蠕变性、、耐蚀性以及优良的焊接机能，，常用于制作工作环境在500℃以上的航空发起机的压气机盘、、叶片等重要部件[1]。

本文借助国外引进的高合金钢陆续轧制出产线，，初步开发直径为20mm的TA15钛合金小规格棒材的热连轧工艺。该连轧出产方式的重要特点是：
：出产效能高、、棒材的直度好、、尺寸精度和理论质量较传统的横列式轧制工艺有优势。本钻研通过节制轧制温度和轧制变形量，，钻研TA15钛合金d20mm热连轧棒材的机能和组织。

1、、尝试

1.1TA15钛合金的Gleeble热仿照试验试验用d25mm小圆棒，，于800℃退火处置1.5h，，再机械加工成d8mm×12mm的压缩试样，，上、、下两端加工成d7mm×0.2mm的浅槽，，以增长BN光滑剂削减摩擦，，保障压缩变形的均匀性和不变性，，预防严重鼓形出现。压缩试验在Gleeble3800热/力仿照试验机上进行，，加热速度为5℃/s，，至压缩温度后保温3min，，而后进行等温压缩。变形温度别离为800、、850、、900、、950、、1000和1050℃，，应变速度别离为0.01、、0.1、、1和10s^?1，，变形过程全数由推算机节制并自动采集有关数据，，最后得到TA15钛合金高温压缩变形随变形温度和应变速度变动的真应力—真应变曲线。

1.2TA15钛合金d20mm棒材的热连轧工艺结合Gleeble热仿照试验了局，，设计热连轧工艺的坯料加热温度、、连轧入口变形温度、、连轧速度、、连轧总变形量等关键工艺参数，，具体的工艺流程是：
：三次真空自耗熔炼成直径为860mm的铸锭→锻至80mm×80mm×80mm→打磨去除缺点→高合金钢出产线陆续轧制成直径为20mm的制品→磨光→探伤→取样、、检测机能和组织→合格入库。

2、、了局与会商

2.1TA15钛合金的Gleeble热仿照试验

Gleeble热仿照试验得到TA15钛合金高温压缩变形随变形温度和应变速度变动的真应力—真应变曲线，，如图1所示。

由图1可见，，TA15钛合金棒高温压缩变形时，，流变应力的变动法规阐发为：
：1)在峰值点之前，，应力随应变量的增长出现近线性迅速增大；2)在应变速度一按时，，随着变形温度的升高，，峰值点呈降落趋向；3)在温度一按时，，随着变形速度的增大，，峰值点呈上升趋向。别的，，由图1的曲线可知，，随着变形温度的升高，，资料的流动应力逐步降低，，并且在分歧的温度领域内阐发出分歧的流动个性：
：800~950℃温度领域内，，资料的流变应力达到峰值之后总体呈降落趋向，，注明在此温度领域内重要的软化机制可能是动态再结晶；950~1050℃时，，资料的流动应力险些不变在一个定值，，阐发出动态回复的特点。当TA15钛合金高温塑性变形时，，在应力峰值点之前，，应力随应变量的增长出现近线性迅速增大，，且随着变形温度的升高或应变速度的降低，，合金的峰值应力水平不休降低。越过峰值应力点以来，，动态回复或动态再结晶软化水平超过了形变硬化，，流变应力便逐步降低或维持动态不变。

同时，，在塑性变形过程中，，绝大部门能量转化为热能；变形温度越低或应变速度越大，，变形抗力也越大，，塑性变形过程中亏损的能量就越多，，转化成热能的也越多，，并且变形温度越低或变形速度越大，，单元功夫内形变热消散越少，，随着变形温度的降低或应变速度的增大，，形变热效应越显著。因而，，如图2所示，，至应力峰值点后，，在统一应变速度下，，随着变形温度的降低，，流变应力随应变量的增大而逐步增大[2?3]。

2.2热连轧棒材的试验了局与分析

凭据热仿照试验了局，，思考变形温度与变形抗力的关系，，以及热连轧温升带来的影响，，将变形温度设定在850~950℃，，拔取两批直径为20mm的TA15钛合金棒材进行试验，，棒材的轧制变形量一样，，均在两相区轧制，，但工艺2的轧入口温度较工艺1的高45℃，，使理论质量得到改善，，但是组织和机能变动不大。

热连轧直径为20mm的棒材和横列式轧制直径为40mm的棒材的机能检测了局见表1，，分歧轧制工艺获得的显微组织如图3所示。

从表1的机能检测了局来看，，分歧轧制工艺得到的TA15钛合金小规格棒材的通例力学机能都能满足相应的技术要求。三种工艺的室温强度、、室温塑性与500℃高温机能的试验了局相当；而两种热连轧工艺出产的棒材冲击韧性高于横列式轧制工艺出产的棒材，，但室温屈服强度低于后者。

从图3的显微组织来分析，，选取两种热连轧工艺出产的TA15钛合金棒材组织重要由初生等轴α、、片状的次生α相和β相组成，，其中40%~50%为等轴α相,注明固然坯料轧制前的加热温度节制在两相区下部，，但是由因而连轧一火成材，，其变形速度相当快，，变形量也比力大，，从而引起轧制过程中棒材温升比力严重，，造成一部门初生α相熔解，，在随后的冷却过程中造成不不变的β相，，通过退火分化成片状的次生α相。这种组织通常称为双态组织，，其强度、、塑性和冲击韧性匹配较好[4]，，但是，，若是初生等轴α相较少的话，，其委顿强度较差。在选取传统的横列式轧制方式出产的TA15钛合金棒材组织中，，等轴α相含量达到90％以上，，注明在两相区下部加热后的坯料轧制过程中，，根基没有变形温升。该类组织的强度、、塑性等均较好，，但是相比双态组织，，其冲击韧性要低一些。

3、、结论

1)选取新型的热连轧工艺出产的TA15钛合金小规格棒材，，其组织和机能均满足相应的技术要求。

2)和传统的横列式轧制出产步骤相比，，新型热连轧工艺出产效能高，，产品的直度和理论质量得到改善，，产品的力学机能根基相当。

参考文件：
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[2]洪权,张振祺,赵永庆,曲恒磊,魏寿庸.Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金的热压变形个性及塑性流动方程[J].广东有色金属学报,2001,11(2):129?133.HONGQuan,ZHANGZhen-qi,ZHAOYong-qing,QUHeng-lei,WEIShou-yong.HotcompressivedeformationbehaviorsofTi-6Al-2Zr-1Mo-1Valloyanditsplasticflowequation[J].JournalofGuangdongNon-ferrousMetals,2001,11(2):129?133.

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[4]岳强,王鼎春,王希哲,王练,储茂友,沈剑韵.分歧轧制工艺制备的Ti-63合金棒材显微组织和力学机能[J].罕见金属资料与工程,2008,37(s3):283?286.YUEQiang,WANGBing-chun,WANGXi-zhe,WANGLian,CHUMao-you,SHENJian-yun.MicrostructureandmechanicalpropertiesofTi-63alloybarspreparedbydifferentrollingprocesses[J].RareMetalMaterialsandEngineering,2008,37(s3):283?286.