锻造方式对Ti-6Al-4V合金组织及取向分布的影响.pdf

工程科学学报，第37卷，第3期：345-352,2015年3月 Chinese Journal of Engineering,Vol.37,No.3:345-352,March 2015 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2015.03.013:http://journals.ustb.edu.cn 锻造方式对Ti-6A-4V合金组织及取向分布的影响李伟，彭桃，张麦仓四北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:mczhang@ust山h.edu.cn 摘要在快锻液压机上对T6A一4V合金进行了锻造变形，采用扫描电镜、背散射电子衍射技术以及X射线衍射技术研究了不同锻造方式下合金组织及晶粒取向的变化规律.在单向徵拔和换向鐵拔两种不同锻造方式下，难变形区、小变形区及大变形区中α相及B相的分布差别不大，组织均匀性基本一致，两种变形方式下锻坯不同区域的应变稍有差别.进一步对不同变形区域形变织构的定量分析可知：在应变较小的边缘区域，变形主要以{0001}基面滑移为主，形成基面织构：在应变较大的内部区域，织构明显转向{1120}、{100}等柱面织构：在应力集中的位置，会产生{1122}、{10i1}等锥面织构.两种锻造方式均能提高T6A4V合金中形变织构的均匀性，而且换向镦拔优于单向镦拔关键词钛合金；锻造：微观组织：织构：均匀性分类号TG146.23 Effect of forging processes on the microstructure and texture distribution of Ti-6Al-4V alloy LI Wei,PENG Tao,ZHANG Mai-eang School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:mczhang@ustb.edu.cn ABSTRACT The microstructure and texture evolution of Ti-6Al-4V alloy under different forging processes on a free forging hydrau- lic press were investigated by scanning electron microscopy,electron backscattered diffraction and X-ray diffraction.It is found that the microstructures of Ti-6Al-4V alloy under different forging modes,unidirectional forging and cross upsetting and stretching,are nearly the same.The distributions of o phase and B phase in the difficult deformation zone,small deformation zone and large deforma- tion zone are very similar,while the strain is distinctive in different forging regions.Further observations indicate that,in the edge re- gion with small strain,the slip system is mainly the (0001)basal plane and forms the basal texture,(1120}and (1010}prismatic textures occur in the internal high strain region,while (1122)and (1011)pyramidal textures appear in the place where the stress concentrates.The two forging processes can both improve the uniformity of deforming textures;in addition,cross upsetting and stretc- hing is better than unidirectional forging. KEY WORDS titanium alloys:forging;microstructure;texture:uniformity 钛合金由于密度小，强度高，耐蚀性能好，具有钛合金，使用温度为400~450℃0.目前，国内外学良好的热加工性，被广泛应用于航空航天、汽车、海者对Ti6A14V合金加工工艺、组织以及性能方面展洋船舶等行业-.T6A14V(TC4)是最早投入生开了广泛的研究5.You等切指出，变形过程中的产并使用的结构钛合金，是典型的（α+β）双相热强动力学不仅跟变形的速率、温度和变形量有关，而且收稿日期：2014-08-20

工程科学学报，第 37 卷，第 3 期: 345--352，2015 年 3 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 37，No． 3: 345--352，March 2015 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2015． 03． 013; http: / /journals． ustb． edu． cn 锻造方式对 Ti--6Al--4V 合金组织及取向分布的影响李伟，彭桃，张麦仓 北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: mczhang@ ustb． edu． cn 摘要在快锻液压机上对 Ti--6Al--4V 合金进行了锻造变形，采用扫描电镜、背散射电子衍射技术以及 X 射线衍射技术研究了不同锻造方式下合金组织及晶粒取向的变化规律．在单向镦拔和换向镦拔两种不同锻造方式下，难变形区、小变形区及大变形区中 α 相及 β 相的分布差别不大，组织均匀性基本一致，两种变形方式下锻坯不同区域的应变稍有差别．进一步对不同变形区域形变织构的定量分析可知: 在应变较小的边缘区域，变形主要以{ 0001} 基面滑移为主，形成基面织构; 在应变较大的内部区域，织构明显转向{ 112－ 0} 、{ 101－ 0} 等柱面织构; 在应力集中的位置，会产生{ 112－ 2} 、{ 101－ 1} 等锥面织构．两种锻造方式均能提高 Ti--6Al--4V 合金中形变织构的均匀性，而且换向镦拔优于单向镦拔．关键词钛合金; 锻造; 微观组织; 织构; 均匀性分类号 TG146. 2 + 3 Effect of forging processes on the microstructure and texture distribution of Ti--6Al--4V alloy LI Wei，PENG Tao，ZHANG Mai-cang School of Materials Science and Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: mczhang@ ustb． edu． cn ABSTＲACT The microstructure and texture evolution of Ti--6Al--4V alloy under different forging processes on a free forging hydraulic press were investigated by scanning electron microscopy，electron backscattered diffraction and X-ray diffraction． It is found that the microstructures of Ti--6Al--4V alloy under different forging modes，unidirectional forging and cross upsetting and stretching，are nearly the same． The distributions of α phase and β phase in the difficult deformation zone，small deformation zone and large deformation zone are very similar，while the strain is distinctive in different forging regions． Further observations indicate that，in the edge region with small strain，the slip system is mainly the { 0001} basal plane and forms the basal texture，{ 112－ 0} and { 101－ 0} prismatic textures occur in the internal high strain region，while { 112－ 2} and { 101－ 1} pyramidal textures appear in the place where the stress concentrates． The two forging processes can both improve the uniformity of deforming textures; in addition，cross upsetting and stretching is better than unidirectional forging． KEY WOＲDS titanium alloys; forging; microstructure; texture; uniformity 收稿日期: 2014--08--20 钛合金由于密度小，强度高，耐蚀性能好，具有良好的热加工性，被广泛应用于航空航天、汽车、海洋船舶等行业［1--3］． Ti--6Al--4V( TC4) 是最早投入生产并使用的结构钛合金，是典型的( α + β) 双相热强钛合金，使用温度为 400 ～ 450 ℃［4］．目前，国内外学者对Ti--6Al--4V合金加工工艺、组织以及性能方面展开了广泛的研究［5--9］． You 等［7］指出，变形过程中的动力学不仅跟变形的速率、温度和变形量有关，而且

·346 工程科学学报，第37卷，第3期跟变形中的组织以及晶粒取向密切相关，当材料存对变形织构方面的研究很有必要. 在明显的很强的织构时，板材会存在明显的各向异锻造是材料热加工变形最常使用的手段，快锻性；Dimg等指出，Ti6Al-4V合金中a相的含量以液压机对钛合金大锻件的制坯及成形有着极其重要及形态分布直接影响到材料外在的性能：Lⅱ等提的作用.目前有关锻造工艺参数与组织性能均匀性出不同的热处理也会影响变形后材料的组织与织的研究相对成熟，但有关钛合金组织均匀性和取向构，特别是两相的含量和分布：Settefrati等W则说明均匀性的报导则较少.本文通过不同的变形方式，重了两相的含量和形态分布与热处理的温度及之后的点研究锻造结束后TC4合金中α相的分布形态以及冷却速度密切相关.涉及T-6A!-4V合金相变的报织构的演变，并尝试定量分析织构的类型，为进一步道也很多I-,理论已经比较成熟.Bruneseaux 探索钛合金构件的组织均匀性与织构均匀性控制奠等通过实验证实了相变动力学与理论的一致性；定基础 Zeng和Bielert四研究两相转变过程中的熟化机制， 1 实验材料及方法指出H元素对两相转变中间的过渡相的析出有抑制作用，而O元素则是可以促进α相析出的元素：实验材料为Ti6Al4V合金棒材，尺寸为55mm× Glavicic等、Stanford和Bate均通过实验研究证 110mm.将实验材料在箱式电阻炉加热至950℃保温实，B相向a相转变时虽然遵循Burgers关系析出，但 40min,然后在8MN快锻液压机上进行不同方式锻造是α相的12种取向则是随机生成.而织构强度对材变形，包括三次单向镦拔以及三次换向镦拔加工，每次料的疲劳断裂性能有很大的影响.Germain等a提变形量均为50%，具体变形方式见图1.锻造结束后，出在织构过于集中的地方（简称“广域”）会产生应为避免热处理给织构定量统计带来不确定因素，不经力集中，如果应力集中不能够及时被缓解或者消除，过任何热处理将锻件直接切割出组织分析样品及背散很可能发展成裂纹萌生源：Bridier等n叨提出“广域” 射电子衍射分析样品.加工试样以及取样位置如图2 的特性与{0001}基面织构有很大的关联，疲劳断裂所示.在Ura55扫描电镜下进行组织及取向的系统发生在初生α相的{0001}基面以及柱面位置，所以分析 a (b) 图1两种锻造方式示意图.(a)单向辙拔：(b)换向镦拔 Fig.1 Schematic diagram of different forging processes:(a)unidirectional forging:(b)cross upsetting and stretching 体上呈现了一定的方向性，各种形态的两相分布不连续，呈现了很大的不均匀性 1一难变形区：2一小变形区：3一大变形区图2锻件示意图及取样位置 50 um Fig.2 Schematic diagram of forgings and sampling locations 图3改锻前Ti6A4V合金的组织 Fig.Typical microstructure of Ti-6Al-4V alloy before forging 2结果及分析图4展示了两种镦拔方式下Ti-6A-4V合金坯料 2.1组织变化不同部位的组织特征，呈明显的双相组织，其中白色为图3为改锻前原始T6A14V合金棒材组织.从 B相，黑色为α相.从图4可以看到：无论哪种锻造方图中可以看到原始棒材的组织为典型拉长的《相、细式以及锻造部位，组织均为α相与B转变组织：单向条状的B相以及两相交替排列的B转变组织，组织整镦拔的试样从难变形区到大变形区，α相的含量呈增

工程科学学报，第 37 卷，第 3 期跟变形中的组织以及晶粒取向密切相关，当材料存在明显的很强的织构时，板材会存在明显的各向异性; Ding 等［10］指出，Ti--6Al--4V 合金中 α 相的含量以及形态分布直接影响到材料外在的性能; Li 等［6］提出不同的热处理也会影响变形后材料的组织与织构，特别是两相的含量和分布; Settefrati 等［11］则说明了两相的含量和形态分布与热处理的温度及之后的冷却速度密切相关．涉及 Ti--6Al--4V 合金相变的报道也很多［11--13］，理论已经比较成熟． Bruneseaux 等［13］通过实验证实了相变动力学与理论的一致性; Zeng 和 Bieler［12］研究两相转变过程中的熟化机制，指出 H 元素对两相转变中间的过渡相的析出有抑制作用，而 O 元素则是可以促进 α 相析出的元素; Glavicic 等［14］、Stanford 和 Bate［15］均通过实验研究证实，β 相向 α 相转变时虽然遵循 Burgers 关系析出，但是 α 相的 12 种取向则是随机生成．而织构强度对材料的疲劳断裂性能有很大的影响． Germain 等［16］提出在织构过于集中的地方( 简称“广域”) 会产生应力集中，如果应力集中不能够及时被缓解或者消除，很可能发展成裂纹萌生源; Bridier 等［17］提出“广域” 的特性与{ 0001} 基面织构有很大的关联，疲劳断裂发生在初生 α 相的{ 0001} 基面以及柱面位置，所以对变形织构方面的研究很有必要．锻造是材料热加工变形最常使用的手段，快锻液压机对钛合金大锻件的制坯及成形有着极其重要的作用．目前有关锻造工艺参数与组织性能均匀性的研究相对成熟，但有关钛合金组织均匀性和取向均匀性的报导则较少．本文通过不同的变形方式，重点研究锻造结束后 TC4 合金中 α 相的分布形态以及织构的演变，并尝试定量分析织构的类型，为进一步探索钛合金构件的组织均匀性与织构均匀性控制奠定基础． 1 实验材料及方法实验材料为 Ti--6Al--4V 合金棒材，尺寸为 55 mm × 110 mm．将实验材料在箱式电阻炉加热至 950 ℃ 保温 40 min，然后在 8 MN 快锻液压机上进行不同方式锻造变形，包括三次单向镦拔以及三次换向镦拔加工，每次变形量均为 50% ，具体变形方式见图 1．锻造结束后，为避免热处理给织构定量统计带来不确定因素，不经过任何热处理将锻件直接切割出组织分析样品及背散射电子衍射分析样品．加工试样以及取样位置如图 2 所示．在 Ultra55 扫描电镜下进行组织及取向的系统分析．图 1 两种锻造方式示意图． ( a) 单向镦拔; ( b) 换向镦拔 Fig． 1 Schematic diagram of different forging processes: ( a) unidirectional forging; ( b) cross upsetting and stretching 1—难变形区; 2—小变形区; 3—大变形区图 2 锻件示意图及取样位置 Fig． 2 Schematic diagram of forgings and sampling locations 2 结果及分析 2. 1 组织变化图 3 为改锻前原始 Ti--6Al--4V 合金棒材组织．从图中可以看到原始棒材的组织为典型拉长的 α 相、细条状的 β 相以及两相交替排列的 β 转变组织，组织整体上呈现了一定的方向性，各种形态的两相分布不连续，呈现了很大的不均匀性．图 3 改锻前 Ti--6Al--4V 合金的组织 Fig． 3 Typical microstructure of Ti--6Al--4V alloy before forging 图 4 展示了两种镦拔方式下 Ti--6Al--4V 合金坯料不同部位的组织特征，呈明显的双相组织，其中白色为 β 相，黑色为 α 相．从图 4 可以看到: 无论哪种锻造方式以及锻造部位，组织均为 α 相与 β 转变组织; 单向镦拔的试样从难变形区到大变形区，α 相的含量呈增 · 643 ·

·348· 工程科学学报，第37卷，第3期 (d) 极密度 0.501 0.769 1.036 1.304 1.705_ 图5Ti6A4V合金{0002}极图.(a)原始态：(b)单向辙拔，难变形区：(c)单向镦拔，小变形区：(d)单向镦拔，大变形区：()换向辙拔，难变形区：()换向辙拔，小变形区：()换向鐵拔，大变形区 Fig.5 (0002)pole figures of Ti-6Al-4V alloy:(a)original:(b)unidirectional forging,difficult deformation region:(e)unidireetional forging. small deformation region:(d)unidirectional forging,large deformation region:(e)cross upsetting and stretching,difficult deformation region:(f) cross upsetting and stretching,small deformation region:(g)cross upsetting and stretching,large deformation region 2.2.2取向分布构为(120°，0°，0)，对应{0001}〈1010〉基面织构，图6展示了原始棒材以及两种锻造方式下不同部同时存在较强的(p,0°，0)对应的100)丝织构：位组织的取向分布图.从取向分布图可以看到：原始小变形区的主织构为(90°，90°，60)，对应{1120} 棒材的晶粒较大，但是仍残余细小晶粒.两种锻造方式下，不同区域仍能看到变形中再结晶的细小晶粒，难 0001）柱面织构，同时还存在较强的(p1,90°，0)对变形区与大变形区的晶粒尺寸分布相近，而小变形区应的(i20》丝织构：大变形区的主织构为(90°，90°，都存在相当大含量的小晶粒.这主要是因为难变形区 60°)，对应{1120}〈0001〉柱面织构，同时存在较强的累积形变量较小，晶粒虽然破碎，但是再结晶的程度的(90°，32°，60)对应的{11221123〉锥面织构不是很高：对于大变形区，虽然累积形变量最大，再结换向镦拔时，难变形区的主织构为(120°，0°，0)，对晶最充分，但是变形的温度最高，冷却的速度最慢，所应{000}0i10):小变形区的主织构为(30°，70°，以晶粒有较多的时间发生晶粒长大.另外，原始棒材 13),对应{i222}(2ii1)锥面织构，其次是(90°，取向偏向于基面和柱面，取向比较单一，单向镦拔变形条件下取向变化不是很明显，而换向镦拔织构的变化 32°，60)对应的{112边〈1123〉锥面织构：大变形区较大，改锻明显增加了晶粒取向种类的主织构为(30°，40°，60)，对应{1123}(2311〉锥 2.2.3微观织构面织构，另外是(90°，0°，30)对应的{0001}(10i0〉图7为两种锻造方式下Ti6A14V合金不同部基面织构.将上述各织构类型定量统计后汇总如表位的(0002)极图以及取向分布函数(0DF)中P2= 1及表2所示. 0°和p2=30°截面图.需要指出的是，有关立方结构图8为不同锻造方式下各变形区域的织构组分的织构演化已经有了很多研究，而且理论已经很成强度随p角的变化曲线，其中取p,=90°和p2=0°. 熟.已有大量的研究证明，钛合金中α相与B相严格从图中也可以看到，对于难变形区，{0001}基面织构遵守一定的晶体学关系，即{0001}。∥{110}。，组分很强，随着变形程度的增大，直到大变形区， 1120〉.∥111)。·因此，文中以a相在变形过程中 {i2i2}锥面以及{i2i0}柱面织构组分占据了主要的织构演化分析Ti6A1一4V合金在锻造过程中的织的地位.同时比较两幅图可知，换向镦拔对于织构的构变化规律. 改善有很大的促进作用，其各类型的织构含量较单从图7可以看出：单向镦拔时，难变形区的主织向镦拔均匀得多

工程科学学报，第 37 卷，第 3 期图 5 Ti--6Al--4V 合金{ 0002} 极图． ( a) 原始态; ( b) 单向镦拔，难变形区; ( c) 单向镦拔，小变形区; ( d) 单向镦拔，大变形区; ( e) 换向镦拔，难变形区; ( f) 换向镦拔，小变形区; ( g) 换向镦拔，大变形区 Fig． 5 { 0002} pole figures of Ti--6Al--4V alloy: ( a) original; ( b) unidirectional forging，difficult deformation region; ( c) unidirectional forging， small deformation region; ( d) unidirectional forging，large deformation region; ( e) cross upsetting and stretching，difficult deformation region; ( f) cross upsetting and stretching，small deformation region; ( g) cross upsetting and stretching，large deformation region 2. 2. 2 取向分布图 6 展示了原始棒材以及两种锻造方式下不同部位组织的取向分布图．从取向分布图可以看到: 原始棒材的晶粒较大，但是仍残余细小晶粒．两种锻造方式下，不同区域仍能看到变形中再结晶的细小晶粒，难变形区与大变形区的晶粒尺寸分布相近，而小变形区都存在相当大含量的小晶粒．这主要是因为难变形区的累积形变量较小，晶粒虽然破碎，但是再结晶的程度不是很高; 对于大变形区，虽然累积形变量最大，再结晶最充分，但是变形的温度最高，冷却的速度最慢，所以晶粒有较多的时间发生晶粒长大．另外，原始棒材取向偏向于基面和柱面，取向比较单一，单向镦拔变形条件下取向变化不是很明显，而换向镦拔织构的变化较大，改锻明显增加了晶粒取向种类． 2. 2. 3 微观织构图 7 为两种锻造方式下 Ti--6Al--4V 合金不同部位的( 0002) 极图以及取向分布函数( ODF) 中 φ2 = 0°和 φ2 = 30°截面图．需要指出的是，有关立方结构的织构演化已经有了很多研究，而且理论已经很成熟．已有大量的研究证明，钛合金中 α 相与 β 相严格遵守一定的晶体学关系［15］，即{ 0001 } α ∥{ 110 } β，〈112－ 0〉α∥〈111〉β ．因此，文中以 α 相在变形过程中的织构演化分析 Ti--6Al--4V 合金在锻造过程中的织构变化规律．从图 7 可以看出: 单向镦拔时，难变形区的主织构为( 120°，0°，0°) ，对应{ 0001} 〈101－ 0〉基面织构，同时存在较强的( φ1，0°，0°) 对应的〈101－ 0〉丝织构; 小变形区的主织构为( 90°，90°，60°) ，对应{ 11 2－ 0 } 〈0001〉柱面织构，同时还存在较强的( φ1，90°，0°) 对应的〈1 － 21－ 0〉丝织构; 大变形区的主织构为( 90°，90°， 60°) ，对应{ 112－ 0} 〈0001〉柱面织构，同时存在较强的( 90°，32°，60°) 对应的{ 11 2－ 2 － } 〈11 2－ 3〉锥面织构．换向镦拔时，难变形区的主织构为( 120°，0°，0°) ，对应{ 0001} 〈01－ 10〉; 小变形区的主织构为( 30°，70°， 13°) ，对应{ 1 － 22－ 2} 〈2 1－ 1 － 1〉锥面织构，其次是 ( 90°， 32°，60°) 对应的{ 112－ 2 － } 〈112－ 3〉锥面织构; 大变形区的主织构为( 30°，40°，60°) ，对应{ 11 2－ 3} 〈2 3－ 11〉锥面织构，另外是( 90°，0°，30°) 对应的{ 0001} 〈101－ 0〉基面织构．将上述各织构类型定量统计后汇总如表 1 及表 2 所示．图 8 为不同锻造方式下各变形区域的织构组分强度随 φ 角的变化曲线，其中取 φ1 = 90°和 φ2 = 0°．从图中也可以看到，对于难变形区，{ 0001} 基面织构组分很强，随着变形程度的增大，直到大变形区， { 1 － 21－ 2} 锥面以及{ 1 － 21－ 0} 柱面织构组分占据了主要的地位．同时比较两幅图可知，换向镦拔对于织构的改善有很大的促进作用，其各类型的织构含量较单向镦拔均匀得多． · 843 ·

李伟等：锻造方式对T6A1一4V合金组织及取向分布的影响 ·349 0001 01i0 50 um 1230 图6Ti6A-4V合金的反极图.(a)原始态：(b)单向辙拔，难变形区：(c)单向辙拔，小变形区：(d)单向辙拔，大变形区：()换向辙拔，难变形区：()换向镦拔，小变形区：(g)换向锐拔，大变形区 Fig.6 Reverse pole figures of Ti-6Al-4V alloy:(a)original:(b)unidirectional forging,difficult deformation region:(c)unidirectional forging small deformation region:(d)unidirectional forging,large deformation region:(e)cross upsetting and stretching,difficult deformation region:(f) cross upsetting and stretching,small deformation region:(g)cross upsetting and stretching,large deformation region 表1Ti6A4V合金单向辙拔时不同取向品粒的数量百分数表2T6A4V合金换向镦拔时不同取向品粒的数量百分数 Table 1 Percentages of different orientations for Ti6Al-4V alloy under Table 2 Percentages of different orientations for Ti-6Al-4V alloy under unidirection forging % cross upsetting and stretching % 组分难变形区小变形区大变形区组分难变形区小变形区大变形区 {0000(01i0) 14.10 7.02 0.83 {000(01i0> 24.50 9.85 12.40 {1120(0001) 4.16 18.60 6.24 (1120(0001) 3.02 10.50 2.81 {10i0(1210) 3.64 5.54 2.09 {10i0(1210) 5.10 3.41 1.87 {1120(1i02) 6.94 12.10 10.70 {1120(i102) 4.17 9.16 4.82 {1127(1123) 10.60 8.58 6.76 {1122(1123) 7.85 14.50 8.43 {1122(1i00) 3.80 11.30 4.31 {112)1i00) 6.22 6.39 2.65 {1122(1i23) 10.60 9.17 6.76 {1121(1i23) 7.77 13.10 8.43 {1123(2311) 9.09 6.14 11.00 {1123(2311) 15.40 8.00 17.80 图9为两种变形方式下不同部位背散射电子衍射造方式均能提高Ti6A1一4V合金中形变取向分布的测得的最大织构极密度变化曲线.可以看出，两种锻均匀性，而且换向镦拔时织构强度略低于单向镦拔，即造方式下材料的织构极密度都已经很弱，说明两种锻换向镦拔更有利于提高Ti6A-4V合金中形变取向

李伟等: 锻造方式对 Ti--6Al--4V 合金组织及取向分布的影响图 6 Ti--6Al--4V 合金的反极图． ( a) 原始态; ( b) 单向镦拔，难变形区; ( c) 单向镦拔，小变形区; ( d) 单向镦拔，大变形区; ( e) 换向镦拔，难变形区; ( f) 换向镦拔，小变形区; ( g) 换向镦拔，大变形区 Fig． 6 Ｒeverse pole figures of Ti--6Al--4V alloy: ( a) original; ( b) unidirectional forging，difficult deformation region; ( c) unidirectional forging， small deformation region; ( d) unidirectional forging，large deformation region; ( e) cross upsetting and stretching，difficult deformation region; ( f) cross upsetting and stretching，small deformation region; ( g) cross upsetting and stretching，large deformation region 表 1 Ti--6Al--4V 合金单向镦拔时不同取向晶粒的数量百分数 Table 1 Percentages of different orientations for Ti--6Al--4V alloy under unidirection forging % 组分难变形区小变形区大变形区 { 0001} 〈011－ 0〉 14. 10 7. 02 0. 83 { 112－ 0} 〈0001〉 4. 16 18. 60 6. 24 { 101－ 0} 〈12－ 10〉 3. 64 5. 54 2. 09 { 112－ 0} 〈11－ 02〉 6. 94 12. 10 10. 70 { 112－ 2 － } 〈112－ 3〉 10. 60 8. 58 6. 76 { 112－ 2} 〈11－ 00〉 3. 80 11. 30 4. 31 { 112－ 2} 〈1 － 1 － 23〉 10. 60 9. 17 6. 76 { 112－ 3} 〈23－ 11〉 9. 09 6. 14 11. 00 表 2 Ti--6Al--4V 合金换向镦拔时不同取向晶粒的数量百分数 Table 2 Percentages of different orientations for Ti--6Al--4V alloy under cross upsetting and stretching % 组分难变形区小变形区大变形区 { 0001} 〈011－ 0〉 24. 50 9. 85 12. 40 { 112－ 0} 〈0001〉 3. 02 10. 50 2. 81 { 101－ 0} 〈12－ 10〉 5. 10 3. 41 1. 87 { 112－ 0} 〈1 － 102〉 4. 17 9. 16 4. 82 { 112－ 2 － } 〈112－ 3〉 7. 85 14. 50 8. 43 { 112－ 2 － } 〈11－ 00〉 6. 22 6. 39 2. 65 { 112－ 2} 〈1 － 1 － 23〉 7. 77 13. 10 8. 43 { 112－ 3} 〈23－ 11〉 15. 40 8. 00 17. 80 图 9 为两种变形方式下不同部位背散射电子衍射测得的最大织构极密度变化曲线．可以看出，两种锻造方式下材料的织构极密度都已经很弱，说明两种锻造方式均能提高 Ti--6Al--4V 合金中形变取向分布的均匀性，而且换向镦拔时织构强度略低于单向镦拔，即换向镦拔更有利于提高 Ti--6Al--4V 合金中形变取向 · 943 ·