可以看出，利用兩種設備鍛造的垂尾梁鍛件低倍均無夾雜、裂紋等缺陷，無明顯粗大晶粒形貌。800 MN鍛件流線更完整，分布更合理。

為分析鍛件組織的均勻性，分別在鍛件橫截面典型位置取樣觀察，取樣示意圖見圖1。

取樣圖上的1，2，3分別代表鍛件表面、過渡區、中心位置。800MN以81，82，83編號；1MJ以11，12，13編號。

圖2為不同取樣位置顯微組織形貌，縱向看為同種工藝不同位置；橫向看為同一位置不同工藝。通過對 比兩種模鍛條件下鍛件橫截面顯微組織可以看出，兩種工藝下鍛件不同位置均為雙態組織，且同種工藝下不 同位置處的顯微形貌較為一致，表現出良好的均勻性。

進一步比較兩種工藝同一位置下的高倍組織形貌發現，800MN的鍛件初生α相比例高于1MJ鍛件 ，兩種工藝下初生α相比例相差約10％，800MN鍛件初生α相顆粒比1MJ鍛件更細小。

2.2 800MN和1MJ鍛件性能對比

為了分析大型鍛件上不同位置的性能均勻性，從鍛件的不同截面上取樣，試樣代表了不同變形量的力學 性能。

圖3、圖4分別為利用TA15鈦合金鍛件不同取樣部位，室溫拉伸強度和塑性變化曲線；圖5、圖6分別 為500℃室溫拉伸強度和塑性變化曲線；圖7分別是沖擊和斷裂韌度的變化曲線。

綜合比較上述性能可以看出，兩種工藝條件下鍛件不同位置處拉伸性能、沖擊性能和斷裂韌性的不同取 樣位置一致性較好，說明鍛件的組織均勻性較好，相比而言，采用800MN設備生產的鍛件拉伸性能、沖 擊性能和斷裂韌度略高于1MJ設備生產的鍛件。

2.3 討論

雖然采用的是相同規格棒材、制備的是同一尺寸零件的鍛件，但由于模鍛設備不同，熱工藝參數則不同 ，為了具有可比性，制備過程中采用相同的鍛造加熱溫度、冷卻條件、鍛件熱處理工藝，不同的是每火次變 形量和變形速率。

800MN壓力機變形速率約為0.05ｍ/ｓ，1MJ對擊模鍛變形速率約為5m/s，相差約100倍；800MN壓力機制備鍛件時鍛造加熱火次為2火，1MJ對擊錘鍛造加熱火次為5火，從鍛造火次可以看出，鍛件成形過程中，每火次變形不同，800MN壓力機每火次變形量約為1MJ對擊錘鍛的2.5倍。鍛件變形過程中熱工藝參數的不同，導致組織特征參數不同，組織特征參數不同，則會表現為鍛件力學性能的不同。

鍛件在變形過程中會發生動態再結晶，再結晶過程是由擴散機制主導的熱激活過程。

變形速率低有利于再結晶的發生，而再結晶晶粒尺寸的大小則與變形量密切相關[8]。

變形量越大，則再結晶晶粒越小，晶粒越細小則鍛件的拉伸強度越高、塑性越好、沖擊韌性和斷裂韌性 越高；從初生α相的比例和形態而言，變形速率越低、變形量越大，初生α相的破碎程度越高，即越細?。患訜峄鸫味鄤t初生α相的比例少[９]，以上這些熱工藝特點，能夠很好地解釋800MN壓力機鍛件晶粒尺寸小、初生α相顆粒細小、初生α相比例高，從而拉伸強度和塑性和韌性高于1MJ鍛件的原因。

3、結論

（1）相比于1MJ對擊錘，采用800MN壓力機制備的鍛件塑性流線與鍛件外形貼合更好，分布更 加合理。

（2）800MN制備鍛件，每火次變形量更大、變形速率低，比1MJ鍛件再結晶晶粒尺寸小、等軸 初生α相比例高、初生α相顆粒細小。

（3）與1MJ鍛件相比，800MN鍛件的室溫、高溫拉伸性能、沖擊韌性和斷裂韌度優于1MJ鍛 件。

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