TA5是一種a型鈦合金，除含有4%的Al元素外，還加入了0.005%的B元素，這樣可細化晶粒并提高彈性模量。此合金強度中等，塑性較差，焊接性能和耐腐蝕性良好，可制作成板材、棒材和鍛件，是海洋環(huán)境下理想的結構材料。目前已廣泛應用于制備船舶制造業(yè)的各類機械部件卜3,也應用于制造各類兵器。

　　國內關于TA5鈦合金板材加工工藝、熱處理工藝的研究報道較多，而對該合金棒材熱處理工藝的研究報道較少。因此本實驗通過對TA5鈦合金棒材進行不同工藝的熱處理，研究了熱處理工藝對TA5鈦合金棒材組織與力學性能的影響規(guī)律，希望對后續(xù)材料加工及該合金的應用推廣提供一定的參考。

　　實驗所用棒材是用經由三次真空自耗熔煉的#600mmTA5鈦合金鑄錠加工而成的。鑄錠相變點為(995±5)C,Al含量為4.2%,B含量為0.0043%,雜質元素含量符合GB/T3620.1—2007標準要求。棒材加工過程分為兩個階段：第一階段為開坯和中間鍛造，將鑄錠在1150C保溫4.5~5.5h后，采用16MN快速液壓鍛造機進行變形量為88%左右的四鐓四拔開坯鍛造，然后用箱式電阻爐加熱至（960±10)C,保溫4~4.5h后，進行變形量為75%左右的兩次拔長鍛造，制成#120mm鍛坯料；第二階段為徑向鍛造，在（950±10)C下，采用SXP43徑向鍛造機進行變形量為85%左右的徑向鍛造，鍛后棒材直徑為45mm。

　　采用箱式電阻爐（控溫精度為±1°C),對TA5鈦合金棒材進行退火熱處理：①不同退火溫度，分別在600、650、700、750、800C,保溫1h,空冷，優(yōu)選出最佳退火溫度；②不同保溫時間，退火溫度依據第1步優(yōu)選，保溫時間分別為30、60、90、120、150min,空冷。

　　在鈦棒材1/2半徑處沿縱向切取試樣，按照GB/T228《金屬材料室溫拉伸試驗法》，采用INSTRON4505萬能試驗機測定拉伸性能;按照GB/T5168《af鈦合金高低倍組織檢驗方法》，采用LeicaMM-6金相顯微鏡觀察顯微組織；按GB/T229《金屬夏比缺口沖擊試驗方法》，采用JB-S300A擺錘式沖擊試驗機測定試樣沖擊性能。

　　(1)TA5鈦合金棒材的較佳退火溫度為700~750C,較佳保溫時間為60~90min。

　　(2)TA5鈦合金棒材退火溫度在700~750C,保溫時間在60~90min之間時，強度、塑性及沖擊性能達到較好的匹配，其抗拉強度在740MPa左右，屈服強度在595MPa左右，延伸率在14%左右，沖擊韌性在65J/cm2左右。

　　(3)退火處理保溫時間對TA5鈦合金棒材的強度、塑性和顯微組織的影響小于退火溫度的影響。