实验材料及方法实验采用经二次真空自耗熔炼的铸锭，其化学成分符合GB／T3620.1的要求。
α／（α＋β）转变温度（T转）为990￣1000℃。合金在β相区开坯，在β相区和α相区经多火次锻至φ120mm，最后再分别采用T转＋30℃和T转－20℃2种温度，一火次锻到φ100，φ85，φ70，φ60mm4种规格。最后一火次锻造工艺方案见表1。然后在棒材上截取试样，试样经800℃，1hAC处理，随后用金相显微镜观察组织结构，并测试纵向室温力学性能。
结果与分析锻造温度对组织和性能的影响图1是规格为φ70mm，最后一火次变形率为66％的棒材在不同温度锻造的显微组织，由图可见，最后一火次在970℃的α相区变形得到的组织为等轴α组织，在1020℃的β相区变形得到的组织以粗大的片状α组织为主。其它规格的组织形貌与同温度锻造的φ70mm的相同，只是组织的粗细略有差异。
表2给出了不同锻造工艺下TA5合金室温力学性能数据。由表2可见，在α相区的成品锻造抗拉强度Rm、屈服强度RP0.2和伸长率A与在β单相区锻造的水平相当，断面收缩率Z略高，但冲击韧度aK明显低于β单相区锻造的水平，aK的最大降幅达32.3J／cm2。
变形量对组织和性能的影响图2是β相区锻造时不同变形率下TA5合金的显微组织。由图可见，α片的尺寸随变形率增加发生了显著变化，α片的厚度逐渐变小，长度也变短，且初生α相由无变有，由少逐渐增多。这可能是由于随着变形量增加，变形道次增多，终锻温度由β相区降至T转以下所致。正是由于初生α相的出现和增加，才导致断面收缩率稍有提高。
给出了不同温度锻造时变形率对TA5合金拉伸性能和冲击韧性的影响。由图3a可见，在α相区锻造的合金，其强度、伸长率受变形率影响不大，冲击韧性aK随变形率增大先增后减；由图3b可看出，在β相区锻造的合金，强度变化不明显，当变形率增大到一定程度时，断面收缩率略有增加，冲击韧性aK随变形率增大呈曲线波动，先增后减，但始终高于α相区的水平。这是由于β相区锻造的组织为片层状结构，α相区变形得到的组织为等轴α组织，片层状α结构中晶粒呈交错编织状排列，裂纹启动后，裂纹扩展方向改变明显且频繁，裂纹需要克服较大的阻碍才能够扩展的缘故。特别说明，图3中横坐标所表示的变形率不是按等距离标示的，其曲线是为了形象地表示材料力学性能的变化趋势。
结论（1）锻造工艺对TA5合金的拉伸性能影响不明显。（2）TA5钛合金在α相区的锻造组织为α等轴组织，β相区的锻造组织为α片层组织。（3）锻造温度对冲击韧性aK影响较大，成品锻造在β相区变形的aK均高于α相区的水平。
(钢讯)
