Ti-5Al-2.5Sn（TA7）鈦合金是一種典型的中等強度的近α鈦合金，該類合金由于優(yōu)異的低溫力學性能及極佳的可焊性，被應用于航空和燃氣渦輪發(fā)動機、低溫應用領域。然而該類合金熱變形的變形抗力較大、加工工藝窗口較窄，需要進行多道次熱變形及道次間保溫以達到目標形狀及微觀組織。因此，對典型近α合金TA7多道次過程中的熱變形行為及動態(tài)相變機理展開研究對工業(yè)生產具有重要指導價值。

近日，湖南大學張輝教授團隊對TA7鈦合金等溫及非等溫多道次熱變形行為展開了系統的研究，并對變形過程中的流變行為、微觀組織演變及動態(tài)相變機理進行了深入分析。相關論文以Constitutive and microstructural characteristics of Ti-5Al-2.5Sn alloy during isothermal and nonisothermal multi-stage hot deformation across different phase regions為題發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds上。

當低于β相變點（995℃）時，合金多道次變形過程中發(fā)生了明顯的流變軟化。變形三道次后合金的流變應力與β單相區(qū)（1020℃及1050℃）變形相當，這主要與合金熱變形過程中的動態(tài)回復、動態(tài)再結晶以及動態(tài)相變行為相關。此外，研究人員對TA7合金的等溫及非等溫多道次熱變形在α+β相區(qū)及β單相區(qū)分別建立了雙曲正弦本構方程，并驗證了本構方程的有效性。當熱變形處于α+β相區(qū)內時，非等溫多道次熱變形的熱變形激活能明顯低于對應條件下的等溫多道次。

等溫多道次熱變形過程中觀察到有明顯的動態(tài)相變現象。對處于α+β雙相區(qū)的等溫多道次熱變形，最終TA7合金的微觀組織仍為等軸晶組織。對于非等溫多道次熱變形而言，由于存在相轉變的影響，流變應力隨著變形溫度的降低而顯著升高，最終的微觀組織則主要由層狀α組成，伴隨有一定程度的再結晶晶粒。

研究結果對TA7合金多道次熱變形的實際生產具有重要指導價值，并對其他近α合金的多道次熱變形同樣具有指導作用。