TA15合金是一種綜合性能優(yōu)良的中強鈦合金，該合金室溫強度較Ti-6Al-4V（TC4）鈦合金高30～50MPa，且焊接性能良好，可與其它鈦合金互焊，焊縫的強度系數(shù)可達90～95%，可用于制作飛機大型焊接結(jié)構(gòu)—隔框等大型構(gòu)件；該合金具有較好的加工性能，可用于生產(chǎn)薄板、厚板、型材、棒材、鍛件、模鍛件和線材等產(chǎn)品。
鈦合金的鑄態(tài)組織一般為粗大片層組織，必須大大改變鑄態(tài)組織中的晶內(nèi)α相的形貌，才能獲得細晶組織，且只能通過變形的方式獲得。
本研究是為了解決大規(guī)格棒材組織、性能均勻性，采用不同的鑄錠開坯鍛造工藝，研制出Φ400mmTA15鈦合金大規(guī)格棒材，滿足飛機用大型鍛件研制及生產(chǎn)的需求。
實驗采用Ф940mm鑄錠進行。為了保證因化學(xué)成分差異引起的組織差異，對鑄錠進行了軸向和徑向化學(xué)成分均勻項分析，選取成分均勻的鑄錠。鑄錠熔煉采用10噸真空自耗電弧爐，棒材鍛造在3150噸水壓機和2500噸快鍛機進行。
研制Ф400mm大規(guī)格棒材采用了3種工藝方案。
（1）開坯鍛造采用兩次鐓粗拔長，增加β相區(qū)變形量，有利于細化晶粒，改善棒材不同部位的組織均勻性。研究認為β相區(qū)在變形溫度下，提高變形溫度，當(dāng)變形量足夠大時，能使原始和再結(jié)晶β晶粒粗化的同時促進再結(jié)晶程度的提高，最終導(dǎo)致組織細化。
（2）繪出了不同方案不同部位橫向室溫拉伸性能，從性能曲線看，不同方案的室溫拉伸性能遵循強度從邊部到心部逐漸降低的規(guī)律，而塑性變化不明顯。除方案1的σb不符合這一規(guī)律，分析原因與組織差異有關(guān)。
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