钛及钛合金拥有耐侵蚀性好、、
、耐低温、、
、密度低、、
、比强度高档极度众多的优异个性，使其在化工、、
、低温发起机、、
、海洋工程、、
、航天航空等领域均有大量的利用[1?3]。TA15钛合金（名义成分为 Ti–6.5Al–2Zr–1Mo–1V）是一种极度典型近α型合金，该合金拥有优异的可加工性、、
、优良的焊接机能以及热不变机能、、
、同时具备较好室温以及高温力学机能，在海洋工程、、
、航天航空、、
、发起机叶片等领域均有宽泛的使用，因其利用领域越来越多，对其钻研也极度多元化[4?5]。

目前，马庆等[6] 钻研了TA15钛合金双道次热压缩变形软化行为及等轴α相组织演变法规，了局批注：：合金在双道次热压缩加工工程中，降低应变速度、、
、提高变形温度城市减小变形时的流动应力，而在保温过程中，合金会产生静态软化效应，该效应受到应变速度、、
、变形温度以及间隙保温功夫等成分影响，此外，发现组织中的α晶粒细化显著，静态软化效应越好，细化越显著。刘航等人[7] 对TA15钛合金双重热处置三态组织中的片层α尺寸进行了钻研，了局批注：：获得三态组织的步骤为合金经两相区加热后空冷，组织中片层α的厚度随着热处置温度的升高而增长，但其长度减小。当加热温度在近 β 区间时，随着保温功夫的增长，片层α长度随之增长。

固然目前对TA15钛合金的钻研较多，但鉴于工程化利用，新型的出产工艺仍是重要的钻研方向，本文钻研薄覆叠轧工艺出产大规格TA15钛合金薄板的组织与力学机能关系，为现实出产提供参考。

1、、
、试验资料与步骤

包覆叠轧工艺制备薄板通常由两部门组成，首先是将板材轧制到最终厚度的 3~4 倍，期间需进行换向轧制，换向轧制可能使得板材横、、
、纵向的组织与力学机能越发均匀。其次是将板材通过类似眉山治的方式，将 2~4 层板材叠放于双层钢套中，随后进行轧制，直至加工到制品板材尺寸。使用2450mm轧机对TA15钛合金进行薄复叠轧轧制加工，将TA15钛合金板坯轧制成厚度为2.5mm的薄板，随后对薄板进行 850 ℃/2 h 退火热处置，制成制品薄板，使用 ICP 测定薄板的具体化学成分为 w(Al)=6.61%、、
、w(V)=1.21%、、
、w(Mo)=1.17%、、
、w(Zr)=1.93%、、
、w(O)=0.089%、、
、 w(Fe)=0.035%、、
、Ti余量 。 与 传 统TA15钛合金锻件与板材相比，通过薄复叠轧工艺出产的TA15钛合金薄板，其厚度更。嘶鹁刃愿茫墒沟肨A15钛合金的使用领域越发宽泛，并增长该合金的工程利用价值。

选取陆续升温金相法，测试TA15钛合金薄板的相转变温度为 1010~1015 ℃，将TA15钛合金薄板进行加工取样，别离测试该合金的微观组织与室温拉伸机能，随后观察拉伸试样的断口微观描摹。其中取样方向别离为薄板的轧制方向（RD）与薄板的横向方向（TD）。薄板的微观组织使用型号为ICX41M 的金相显微镜观察并拍照，使用型号为INSTRON 的全能电子试验机进行室温拉伸机能测试，拉伸断口微观描摹使用 Quanta 型扫描电镜进行观察拍照，其中拉伸机能测试每组丈量两个试样，最后取其均匀值，拉伸机能测试项目为抗拉强度（R_m）、、
、屈服强度（R_p0.2）、、
、断后伸长率（A），室温拉伸加工试样如图 1 所示。

2、、
、了局与会商

金相组织

图 2 为TA15钛合金薄板的微观组织，由图 2可知，经薄覆叠轧以及退火处置后，薄板的组织重要由α晶粒组成，在各α晶粒之间存在玄色的残存β 相，薄板的 RD 与 TD 方向微观组织靠近，无显著差距，组织中α晶粒的描摹以等轴状与细长条状为主，存在肯定的轧制加工描摹。TA15 合金板坯在轧制过程中，板坯中的原始α晶粒受到外应力作用产生变形，其中形变后的α晶粒描摹重要受到变形水平、、
、板坯成分以及变形温度等成分影响，板坯在轧制过程中，随着变形量的增长，组织中的原始α晶；；岜谎贡猓扑椋⑶已刈旁制的方向产生扭曲、、
、拉长[8]。随着轧制不休进行，当变形水平达到肯定水平后，薄板的组织中会有细长条状组织形成，这是由于在塑性变形过程中，板坯的基面以及柱面在滑移时，α晶粒的取向并未扭转，仅绕着c 轴旋转，此时，锥面产生的滑移与基面和柱面分歧，使得α晶粒产生肯定倾斜，倾斜会使α晶粒产生旋转，进而形成长条状组织，在随后的退火处置中，组织中产生再结晶景象，最终形成等轴α晶粒[9]。

拉伸机能

图 3 为TA15钛合金薄板的室温拉伸机能，由图 3 可知，薄板 TD 与 RD 方向的抗拉强度（R_m）别离为 1064 与 1071 MPa，屈服强度（R_p0.2）别离为 1022 与 1033 MPa，而两个方向的断后伸长率（A）别离为 14.5% 与 15%。经对比发现，薄板 TD与 RD 方向的拉伸机能极度靠近，注明薄板组织极度均匀无显著的各向异性。

在强度方面，薄板拥有较高的强度，这是由于板坯在轧制过程中，组织会产生巨大的变形，在点阵内部产生较大的畸变能，增长组织中的贮存能，原始晶粒破碎过程中，在晶界地位会有再结晶产生，在退火过程中形成极度藐小均匀的组织，室温拉伸时，位错在滑移，藐小的晶粒形成较大的故障作用，同时藐小的晶粒越发容易形成位错塞积，位错若要持续滑移，则必要更大的外应力，导致薄板拥有较高的强度[10]。薄板在拥有较高强度同时，其拥有较高塑性，这是由于组织中的α晶粒重要以等轴状为主，等轴α相的协调性好，同时存在较多可开动滑移系，在拉伸过程中，滑移率先在拥有较大位向因子的等轴α相中进行开动，等轴α相含量越多，拉伸时形成的变形会急剧分散到等轴α晶粒中，预防在极少数的晶粒中产生应力集中，而导致薄板产生断裂，故薄板拥有较高的塑性[11]。

断口描摹

图 4 为薄板的室温拉伸微观断口描摹，由图 4可知，薄板 TD 与 RD 方向的断口微观描摹险些一致，二者均由大量等轴状韧窝组成，在尺寸较大的韧窝中蕴含众多小韧窝，此断口描摹拥有显著的韧性断裂特点，断口描摹中韧窝的数量与尺寸代表薄板塑性的凹凸，当韧窝数量多，尺寸大时，其塑性高，而韧窝数量少，且尺寸。渌苄缘。在图 4的断口描摹中，除蕴含大量韧窝外，还蕴含少量的小平面，小平面极度光滑且圆润，同时发现肯定数量的二次裂纹，二次裂纹与小平面的出现，暗示薄板拥有高塑性的同时，还拥有较高的强度，这是由于组织中除拥有大量等轴晶粒外，还有少量的长条状晶粒以及残存 β 相，位错在受到故障的同时，还会导致位错的活动方向产生少量的偏移所致，这与薄板的现实拉伸机能一致。

3、、
、实现语

（1）薄板的组织重要由α晶粒组成，在各α晶粒之间存在残存β相，α晶粒的描摹以等轴状与细长条状为主，存在肯定的轧制加工描摹。

（2）TD 与 RD 方向的拉伸机能极度靠近，注明薄板组织极度均匀无显著的各向异性。

（3）断口微观描摹均由大量等轴状韧窝组成，拥有显著的韧性断裂特点，除蕴含大量韧窝外，还蕴含少量的小平面，小平面极度光滑且圆润，同时发现肯定数量的二次裂纹。

参考文件

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基金项目：：自 治 区 重 点 研 发 计 划 资 助 项 目（2022B01029）；；自治区创新环境（人才、、
、基地）建设专项赞助项目（2020D14041）。

作者简介：：杨铮（1995—），男，陕西商洛人，本科，钛合金加工助理工程师，重要从事钛及钛合金塑性成型工作。通讯地址：：新疆湘润新资料科技有限公司，E-mail：：2271236647@qq.com。