TA11鈦合金是一種高鋁含量的近α型鈦合金，名義成分為Ti-8Al-1Mo-1V，它具有優良的高溫強度、熱穩定性能和抗蠕變性能等優點，是一種可在450～500℃長期使用的鈦合金材料，常被用于1～3級發動機壓氣機轉子葉片的生產。該合金的Al含量尤其高，可鍛性差，加工難度大，在工業化生產中常出現棒材組織不均勻、探傷雜波水平高、蠕變性能不合標準要求的情況。因此，研究熱加工工藝對TA11鈦合金棒材組織、性能及超聲波探傷特性的影響就顯得尤為必要。

研究人員針對TA11鈦合金棒材，選用軋制和鍛造兩種熱加工工藝生產相同規格的棒材，對比分析了兩種熱加工工藝下TA11棒材的顯微組織、室溫高溫力學性能和超聲波探傷特性等方面的特點與差異，以便對TA11鈦合金棒材有更深入的了解，為其加工工藝的改進與優化提供一些參考。

實驗選用TA11材料為三次真空自耗電弧熔煉錠，規格為Φ700mm，錠重為3t。鑄錠頭和底的化學成分均勻，無明顯成分差異。經金相法測定該鑄錠的相變點為1030～1040℃。

鑄錠利用2500t和3150t自由鍛設備在β單相區開坯，β單相區的總變形量不小于70%，后在Tβ-10～40℃下矯形為Ф150mm的熱連軋軋制用坯料，矯形的變形量不大于20%；將軋制用坯料繼續經Tβ-10～40℃鍛造變形，得到Ф120mm的精鍛機鍛造用坯料。Ф150mm規格的坯料利用熱連軋設備軋制3火共12道次，Ф120mm規格坯料利用Sxp-13精鍛機設備鍛造2火共7道次，生產出規格為Ф40mm的成品棒材。熱連軋加熱溫度為Tβ-40～70℃，火次平均變形量約為54.5%；精鍛加熱溫度為Tβ-10～40℃，火次平均變形量約為62.3%。在原始棒坯和成品棒材上均分別切取高倍試樣，試樣經磨制拋光后在OLYMPUSGX71型金相顯微鏡上觀察顯微組織。樣棒經910℃/1h·AC+580℃/8h·AC熱處理后，在德國的Zwick萬能試驗機上進行拉伸性能檢測，在SANSGWT105型高溫蠕變持久試驗機上進行蠕變性能測試。棒材的超聲波探傷檢驗均參照GJB494-88標準要求，使用USD155型探傷儀，5PΦ38mm探頭，采用水浸法進行。試驗結果表明：

（1）TA11鈦合金棒材在Tβ-40～70℃下軋制后組織為等軸組織，邊部與心部組織整體均勻性好，組織細小，α相分布均勻；在Tβ-10～40℃下經精鍛機鍛造后組織為雙態組織，邊部和心部組織一致性較好，組織較軋制棒材粗，α相分布具有局部“群集”的特征。

（2）經910℃/1h·AC+580℃/8h·AC熱處理后，精鍛TA11鈦合金棒材室溫高溫抗拉強度較軋制棒材高，但斷面收縮率稍低，精鍛棒材的抗蠕變性能稍好。兩種工藝下棒材的各項性能指標均滿足技術指標要求。

（3）軋制TA11鈦合金棒材的組織均勻性更好，超聲波探傷雜波水平完全滿足標準中-12dB的要求；精鍛棒材組織中存在α相“群集”現象，雜波存在-9dB的點，超出標準要求。