张志雄 章俊涛 韩建超 张长江 张树志 王 涛

1.太原理工大学机械与运载工程学院，太原，030024 2.太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心，太原，030024 3.太原理工大学材料科学与工程学院，太原，030024

0 引言

Ti-6Al-4V钛合金是一种α+β型两相钛合金，综合性能优异，是目前应用最为广泛的钛合金，已成为航空航天工业首选的王牌钛合金材料[1-5]。Ti-6Al-4V钛合金的组织调控对其获得优良的力学性能有着至关重要的作用，而实现组织调控最有效的手段就是热加工。在制备Ti-6Al-4V钛合金结构件的过程中，通过热加工手段将原始铸态粗大的片层组织转变成细小均匀的等轴状组织是最基础也是最重要的一环[6-8]。通过真空自耗熔炼制备的铸态Ti-6Al-4V钛合金，从β相变点之上空冷至室温的过程中，合金组织中形成了粗大的片层组织。同时，在铸造过程中，β稳定元素(Fe、Cr、Mn、V、Cu等)的偏析会在合金内部形成β斑点。因此，由于原始组织的粗大以及成分的不均匀性，铸态Ti-6Al-4V钛合金的力学性能较差，难以实现工业化应用[9-10]。除了微观组织之外，Ti-6Al-4V钛合金中由晶粒的择优取向形成的织构也对合金的力学性能有着重要影响。研究表明，由大量相同取向的晶粒形成的“宏区”会成为疲劳裂纹形核的位置，对Ti-6Al-4V钛合金的服役性能有着巨大影响，并且织构的演变随着变形方式的不同而不同，不同的热加工过程会形成不同的织构[11-15]。

多向锻造工艺作为大塑性变形工艺的一种，由于其工艺简单、成本低，使用现有工业设备即可制备大块细晶材料并且可以大大改善材料的性能等优点，故具有大规模工业化生产的潜力。……