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 ·
李伟等：锻造方式对T6Al一4V合金组织及取向分布的影响 347· 加的趋势：而换向镦拔的组织中大变形区的α相较其 B小颗粒要明显多于换向镦拔，并且排列的更为整齐 他部位的含量多，难变形区与小变形区的组织相近 α相的分布也有两种形态，一种是球形或者椭球形的 进一步放大微区组织可以看到，β相的分布有两种形 α相，另一种是与B相相间的片层状α相.总体来说， 态：一种是B转变组织由片层状的α相与细条的B相 两种不同锻造方式下，难变形区、小变形区及大变形区 相间组织，另一种是球状的α相中弥散分布着白色的 中α相及B相的分布差别不大，消除了原始棒材组织 B细颗粒，同时也可以看到单向镦拔的组织中弥散的 的方向性，并很好地改善了组织均匀性 方式 雄变形区 小变形区 大变形区 504m 50μm 50un1 单向 拔 50 um 504m 50 um 换向 拔 5um 图4两种辙拔方式下Ti6A4V合金的组织 Fig.4 Microstructures of Ti-6Al-4V alloy forged under different deformation methods 2.2合金织构组分及分布均匀性 有所扩散，但是主织构仍是{0001}取向，小变形区的 2.2.1宏观织构 主织构为{1120}取向，大变形区的主织构为{1122}取 按图2所示切取锻件不同部位的试样，进行X射 向，次织构为{0001}取向：对于换向镦拔，难变形区的 线衍射分析：此处为了节省图片篇幅，只展示了 主织构为{10i0}取向，小变形区为1120》丝织构，而 {0002}面极图，如图5所示. 大变形区的主织构为{1122}取向.织构的演变规律按 从图5可以看出：原始态棒材的织构为{0001}取 照从难变形区往大变形区，由{0001}基面织构向{10i0} 向，其他的取向很少：对于单向辙拔，难变形区的取向 柱面织构再到{1122}织构转变
李 伟等: 锻造方式对 Ti--6Al--4V 合金组织及取向分布的影响 加的趋势; 而换向镦拔的组织中大变形区的 α 相较其 他部位的含量多，难变形区与小变形区的组织相近． 进一步放大微区组织可以看到，β 相的分布有两种形 态: 一种是 β 转变组织由片层状的 α 相与细条的 β 相 相间组织，另一种是球状的 α 相中弥散分布着白色的 β 细颗粒，同时也可以看到单向镦拔的组织中弥散的 β 小颗粒要明显多于换向镦拔，并且排列的更为整齐． α 相的分布也有两种形态，一种是球形或者椭球形的 α 相，另一种是与 β 相相间的片层状 α 相． 总体来说， 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，消除了原始棒材组织 的方向性，并很好地改善了组织均匀性． 图 4 两种镦拔方式下 Ti--6Al--4V 合金的组织 Fig． 4 Microstructures of Ti--6Al--4V alloy forged under different deformation methods 2. 2 合金织构组分及分布均匀性 2. 2. 1 宏观织构 按图 2 所示切取锻件不同部位的试样，进行 X 射 线衍 射 分 析． 此 处 为 了 节 省 图 片 篇 幅，只 展 示 了 { 0002} 面极图，如图 5 所示． 从图 5 可以看出: 原始态棒材的织构为{ 0001} 取 向，其他的取向很少; 对于单向镦拔，难变形区的取向 有所扩散，但是主织构仍是{ 0001} 取向，小变形区的 主织构为{ 112－ 0} 取向，大变形区的主织构为{ 112－ 2 － } 取 向，次织构为{ 0001} 取向; 对于换向镦拔，难变形区的 主织构为{ 101－ 0} 取向，小变形区为〈112－ 0〉丝织构，而 大变形区的主织构为{ 112－ 2 － } 取向． 织构的演变规律按 照从难变形区往大变形区，由{ 0001} 基面织构向{ 101－ 0} 柱面织构再到{ 112－ 2 － } 织构转变． · 743 ·
·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 ·
·350· 工程科学学报，第37卷，第3期 a (b) RD RD (e) RD 100021 0002 0002 9=0° 9-0r 9-0° 2区 9=30° 月=30° 9-30° d C) RD {00021 10002 RD 0002) 入。 9=0 9-0 9=30 0,=30 9=30° 图7T6A-→4V合金{0002}极图以及2=0°和2=30°取向分布函数截面图.(a)单向徵拔，难变形区：(b)单向镦拔，小变形区：(c) 单向镦拔，大变形区：()换向镦拔，难变形区：()换向辙拔，小变形区：(0换向辙拔，大变形区 Fig.7 (0002)pole figures as well as=30 andsections of the orientation distribution function for Ti6Al-4V alloy:(a)unidirectional forging,difficult deformation region:(b)unidirectional forging,small deformation region:(e)unidirectional forging,large deformation region:(d) cross upsetting and stretching,difficult deformation region:(e)cross upsetting and stretching,small deformation region:(f)cross upsetting and stretching,large deformation region 分布的均匀性. 是变形，而且在再结晶过程中，晶粒会有一定的择优取 2.2.4取向均匀性 向，某一晶面平行于受力面，某一晶向平行于变形延展 织构的形成源于材料本身的特性，材料在塑性变 方向时则形成了变形织构.同时，变形中新晶粒的析 形过程中，不断地进行晶粒破碎一形核一长大一再破 出会存在某一或多个惯习面，新析出相就会存在再结 碎的过程，微观角度则是伴随着滑移系的运动.不仅 晶织构⑧-9.Ti6A14V合金中a相的晶胞结构为密
工程科学学报，第 37 卷，第 3 期 图 7 Ti--6Al--4V 合金{ 0002} 极图以及 φ2 = 0°和 φ2 = 30°取向分布函数截面图． ( a) 单向镦拔，难变形区; ( b) 单向镦拔，小变形区; ( c) 单向镦拔，大变形区; ( d) 换向镦拔，难变形区; ( e) 换向镦拔，小变形区; ( f) 换向镦拔，大变形区 Fig． 7 { 0002} pole figures as well as φ2 = 30° and φ2 = 0° sections of the orientation distribution function for Ti--6Al--4V alloy: ( a) unidirectional forging，difficult deformation region; ( b) unidirectional forging，small deformation region; ( c) unidirectional forging，large deformation region; ( d) cross upsetting and stretching，difficult deformation region; ( e) cross upsetting and stretching，small deformation region; ( f) cross upsetting and stretching，large deformation region 分布的均匀性． 2. 2. 4 取向均匀性 织构的形成源于材料本身的特性，材料在塑性变 形过程中，不断地进行晶粒破碎—形核—长大—再破 碎的过程，微观角度则是伴随着滑移系的运动． 不仅 是变形，而且在再结晶过程中，晶粒会有一定的择优取 向，某一晶面平行于受力面，某一晶向平行于变形延展 方向时则形成了变形织构． 同时，变形中新晶粒的析 出会存在某一或多个惯习面，新析出相就会存在再结 晶织构［18--19］． Ti--6Al--4V 合金中 α 相的晶胞结构为密 · 053 ·
李伟等：锻造方式对T6一4V合金组织及取向分布的影响 ·351 0001) 1214)1213)1212 12101 I00011 1214)121312121 12101 (1210 (1211)(1212>(1213) (0001) (1210) (1211)(1212)(1213) (0001> 55a 45 A 5.0 0 4.0 45 量一大变形区 一小变形区 3.5 一。一大变形区 4.0 △一难变形区 一。一小变形区 3.0 △一难变形区 3.0 2.5 2.0 2.0 1.5 15 1.0叶 1.0 0.5 0.5 0 0 40 60 80 20 40 60 中) 中9 图8不同变形区域品粒取向变化的取向线分析.(a)单向镦拔：()换向镦拔 Fig.8 Orientation line analysis in different deformed regions:(a)unidirectional deformation:(b)cross upsetting and stretching 7.0 120〉以及锥面滑移系{10i}1123),部分滑移面取 6.5 向如图10所示. 6.0 滑移系开动时，需要外部施加的应力在该滑移面 单向三次辙拔 上的剪切应力应高于临界值.Wang和Huang0指出， 可通过实验方法验证基面滑移系、柱面滑移系以及锥 面滑移系的临界剪切应力比值约为1：3：4，说明在变 45 形过程中，基面滑移系最容易开动，而锥面滑移系则需 4.0 换向三次敏拔 要较高的应力才能开动.基面和柱面滑移并不会改变 3.5 晶粒在微观排列上的取向，仅使晶粒绕着c轴发生转 难变形区 小变形区 大变形区 动：而锥面滑移系的开动则促使晶粒由原始方向向延 伸方向发生倾斜，这种倾斜使得晶粒被迫旋转或者发 图9两种锻造方式下T6A4V合金织构极密度变化 生再结晶. Fig.9 Pole densities of Ti-6Al-4V alloy forged under two different forging processes 从表1和表2的定量统计以及图5和图8都可以 看到：两种锻造方式下，难变形区的织构以基面织构 排六方结构，其滑移系可分为三种四，基面滑移系 {000}0i10》为主，还含有一定量的柱面取向和锥面 {00021120)/(10i0)、柱面滑移系{10i0}/{1120} 取向.单向镦拔的小变形区以柱面织构{1120} (0001) (1210 (1100) (1011) 图10六方结构中部分滑移系统 Fig.10 Partial slip systems of hexagonal crystals
李 伟等: 锻造方式对 Ti--6Al--4V 合金组织及取向分布的影响 图 8 不同变形区域晶粒取向变化的取向线分析． ( a) 单向镦拔; ( b) 换向镦拔 Fig． 8 Orientation line analysis in different deformed regions: ( a) unidirectional deformation; ( b) cross upsetting and stretching 图 9 两种锻造方式下 Ti--6Al--4V 合金织构极密度变化 Fig． 9 Pole densities of Ti--6Al--4V alloy forged under two different forging processes 排六方 结 构，其 滑 移 系 可 分 为 三 种［1］，基面 滑 移 系 { 0002} 〈112－ 0〉/〈101－ 0〉、柱面滑移系{ 101－ 0} /{ 112－ 0} 〈112－ 0〉以及锥面滑移系{ 101－ 1} 〈112－ 3〉，部分滑移面取 向如图 10 所示． 滑移系开动时，需要外部施加的应力在该滑移面 上的剪切应力应高于临界值． Wang 和 Huang［1］指出， 可通过实验方法验证基面滑移系、柱面滑移系以及锥 面滑移系的临界剪切应力比值约为 1∶ 3∶ 4，说明在变 形过程中，基面滑移系最容易开动，而锥面滑移系则需 要较高的应力才能开动． 基面和柱面滑移并不会改变 晶粒在微观排列上的取向，仅使晶粒绕着 c 轴发生转 动; 而锥面滑移系的开动则促使晶粒由原始方向向延 伸方向发生倾斜，这种倾斜使得晶粒被迫旋转或者发 生再结晶． 从表 1 和表 2 的定量统计以及图 5 和图 8 都可以 看到: 两种锻造方式下，难变形区的织构以基面织构 { 0001} 〈01 － 10〉为主，还含有一定量的柱面取向和锥面 取向． 单向镦拔的小变形区以柱面织构 { 11 2－ 0 } 图 10 六方结构中部分滑移系统 Fig． 10 Partial slip systems of hexagonal crystals · 153 ·
·352· 工程科学学报，第37卷，第3期 0001)为主：换向镦拔的小变形区以{11221123)织 tures on microstructure and texture of Ti-3Al-4.5V-5Mo titanium alloy.Chin J Rare Met,2008,32(2):144 构为主，同时还存在锥面织构{112》}〈1i23).单向镦 (李兴无，路民旭，沙爱学，等.退火温度对T-3A-4.5V一 拔的大变形区以柱面织构和锥面织构为主，基面织构 5M6钛合金显微组织和织构的影响.稀有金属，2008,32 含量已经很少：而换向镦拔的大变形区以锥面织构为 (2):144) 主，柱面织构的含量较少，还含有一定量的基面织构. ] You Z P,Hui S X,Ye W J,et al.Effect of texture on dynamic 从塑性变形的角度来看，材料在经过多次锻造后，累积 mechanical property of TC4 rolled plate.Chin JRare Met,2012, 的形变能增加，应力会发生集中，增加了柱面滑移和锥 36(1):31 (尤振平，惠松骁，叶文君，等.TC4钛合金轧板的织构对动 面滑移的可能性，缓解了应力集中，因此多种滑移系同 态力学性能影响.稀有金属，2012,36(1)：31) 时开动是降低织构强度的主要原因. [8]He L,Dehghan-Manshadi A,Dippenaar R J.The evolution of mi- 3结论 crostructure of Ti-6Al-4V alloy during concurrent hot deformation and phase transformation.Mater Sci Eng A,2012,549:163 (1)两种不同锻造方式下，难变形区、小变形区及 [9]Sun S,Zong Y,Shan D,et al.Hot deformation behavior and mi- 大变形区α相及B相的分布差别不大，均为球状或近 erostructure evolution of TC4 titanium alloy.Trans Nonferrous Met 球状的α相以及片层相间的阝转变组织，组织均匀性 Soe China,2010,20(11):2181 [10]Ding R,Guo Z X,Wilson A.Microstructural evolution of a Ti- 基本一致. 6Al-4V alloy during thermomechanical processing.Mater Sci (2)两种不同锻造方式下，锻坯不同区域织构组 EngA,2002,327(2):233 分以及含量变化较为明显.从边缘区域向心部区域， 1] Settefrati A,Aeby-Gautier E,Dehmas M,et al.Precipitation in 累积的形变增大，取向由{0001}基面织构向{1120}柱 a near B titanium alloy on ageing:influence of heating rate and 面织构以及{1122}、{1123}锥面织构转变.从含量上 chemical composition of the B-metastable phase.Solid State Phe- nomena,2011,172-174:760 可以看出，累积的形变量越大，材料的取向分布越 [12]Zeng L,Bieler TR.Effects of working,heat treatment,and ag- 均匀. ing on microstructural evolution and crystallographic texture of a, (3)从织构的极密度以及取向的均匀性可以看 a',a"and B phases in Ti-6Al-4V wire.Mater Sci Eng A, 出，换向镦拔对于取向均匀性的改善较单向镦拔稍好 2005,392(1-2):403 13] Bruneseaux F,Aeby-Gautier E,Geandier G,et al.In situ char- acterizations of phase transformations kinetics in the Til7 titanium 参考文献 alloy by electrical resistivity and high temperature synchrotron X- [Wang Y N,Huang J C.Texture analysis in hexagonal materials ray diffraction.Mater Sci Eng A,2008.476(1-2):60 Mater Chem Phys,2003,81(1):11 14]Glavicic M G,Kobryn PA,Semiatin S L.Validation of an auto- 2]Xu GD.Wang F E.Development and application on high-tem- mated EBSD method to deduce the B-phase texture in Ti-6Al- perature Ti-based alloys.Chin J Rare Met,2008,32(6):774 4V with a colony microstructure.Mater Sci Eng A,2004,385 (许国栋，王风娥.高温钛合金的发展和应用.稀有金属， (1-2):372 2008,32(6):774) [15]Stanford N,Bate P S.Crystallographie variant selection in Ti- Qian J H.Application and development of new titanium alloys for 6A-4V.Acta Mater,2004,52(17):5215 aerospace.Chin J Rare Met,2000,24(3):218 [16]Germain L,Gey N,Humbert M,et al.Texture heterogeneities (钱九红.航空航天用新型钛合金的研究发展及应用.稀有金 induced by subtransus processing of near a titanium alloys.Acta 属，2000,24(3)：218) Mater,2008,56(16):4298 4]Peng Y P,Zeng FC,Wang JJ,et al.Development,application [17]Bridier F,Villechaise P,Mendez J.Slip and fatigue crack for- and feature of titanium alloys in foreign aviation industry.I Mater mation processes in an a/B titanium alloy in relation to crystallo- Eng,1997(10):3 graphic texture on different scales.Acta Mater,2008,56(15): (彭艳萍，曾凡昌，王俊杰，等.国外航空钛合金的发展应用 3951 及其特点分析.材料工程，1997(10)：3) l8] Semiatin S L,Seetharaman V,Weiss I.The thermomechanical 5]Fei Y,Zhu ZS,Wang X N,et al.Influence of forging process on processing of alpha/beta titanium alloys.JOM,1997,49 (6): microstructure and mechanical properties of a new lowost titani- 33 um alloy.Chin J Rare Met,2013,37 (2):186 [19]Yu Y N.The Fundamental of Materials Science.Beijing:Higher (费跃，朱知寿，王新南，等.锻造工艺对新型低成本钛合金 Education Press,2006:536 组织和性能影响.稀有金属，2013,37(2)：186) (余永宁.材料科学基础.北京：高等教育出版社，2006： [6]Li X W,Lu M X,Sha A X,et al.Effect of annealing tempera- 536)
工程科学学报，第 37 卷，第 3 期 〈0001〉为主; 换向镦拔的小变形区以{ 112－ 2 － } 〈112－ 3〉织 构为主，同时还存在锥面织构{ 112－ 2} 〈1 － 1 － 23〉． 单向镦 拔的大变形区以柱面织构和锥面织构为主，基面织构 含量已经很少; 而换向镦拔的大变形区以锥面织构为 主，柱面织构的含量较少，还含有一定量的基面织构． 从塑性变形的角度来看，材料在经过多次锻造后，累积 的形变能增加，应力会发生集中，增加了柱面滑移和锥 面滑移的可能性，缓解了应力集中，因此多种滑移系同 时开动是降低织构强度的主要原因． 3 结论 ( 1) 两种不同锻造方式下，难变形区、小变形区及 大变形区 α 相及 β 相的分布差别不大，均为球状或近 球状的 α 相以及片层相间的 β 转变组织，组织均匀性 基本一致． ( 2) 两种不同锻造方式下，锻坯不同区域织构组 分以及含量变化较为明显． 从边缘区域向心部区域， 累积的形变增大，取向由{ 0001} 基面织构向{ 112－ 0} 柱 面织构以及{ 112－ 2} 、{ 112－ 3} 锥面织构转变． 从含量上 可以看 出，累 积 的 形 变 量 越 大，材料的取向分布越 均匀． ( 3) 从织构的极密度以及取向的均匀性可以看 出，换向镦拔对于取向均匀性的改善较单向镦拔稍好． 参 考 文 献 ［1］ Wang Y N，Huang J C． Texture analysis in hexagonal materials． Mater Chem Phys，2003，81( 1) : 11 ［2］ Xu G D，Wang F E． Development and application on high-temperature Ti-based alloys． Chin J Ｒare Met，2008，32( 6) : 774 ( 许国栋，王凤娥． 高温钛合金的发展和应用． 稀 有 金 属， 2008，32( 6) : 774) ［3］ Qian J H． Application and development of new titanium alloys for aerospace． Chin J Ｒare Met，2000，24( 3) : 218 ( 钱九红． 航空航天用新型钛合金的研究发展及应用． 稀有金 属，2000，24( 3) : 218) ［4］ Peng Y P，Zeng F C，Wang J J，et al． Development，application and feature of titanium alloys in foreign aviation industry． J Mater Eng，1997( 10) : 3 ( 彭艳萍，曾凡昌，王俊杰，等． 国外航空钛合金的发展应用 及其特点分析． 材料工程，1997( 10) : 3) ［5］ Fei Y，Zhu Z S，Wang X N，et al． Influence of forging process on microstructure and mechanical properties of a new low-cost titanium alloy． Chin J Ｒare Met，2013，37( 2) : 186 ( 费跃，朱知寿，王新南，等． 锻造工艺对新型低成本钛合金 组织和性能影响． 稀有金属，2013，37( 2) : 186) ［6］ Li X W，Lu M X，Sha A X，et al． Effect of annealing temperatures on microstructure and texture of Ti--3Al--4. 5V--5Mo titanium alloy． Chin J Ｒare Met，2008，32( 2) : 144 ( 李兴无，路民旭，沙爱学，等． 退火温度对 Ti--3Al--4. 5V-- 5Mo 钛合金显微组织和织构的影响． 稀 有 金 属，2008，32 ( 2) : 144) ［7］ You Z P，Hui S X，Ye W J，et al． Effect of texture on dynamic mechanical property of TC4 rolled plate． Chin J Ｒare Met，2012， 36( 1) : 31 ( 尤振平，惠松骁，叶文君，等． TC4 钛合金轧板的织构对动 态力学性能影响． 稀有金属，2012，36( 1) : 31) ［8］ He L，Dehghan-Manshadi A，Dippenaar Ｒ J． The evolution of microstructure of Ti--6Al--4V alloy during concurrent hot deformation and phase transformation． Mater Sci Eng A，2012，549: 163 ［9］ Sun S，Zong Y，Shan D，et al． Hot deformation behavior and microstructure evolution of TC4 titanium alloy． Trans Nonferrous Met Soc China，2010，20( 11) : 2181 ［10］ Ding Ｒ，Guo Z X，Wilson A． Microstructural evolution of a Ti-- 6Al--4V alloy during thermomechanical processing． Mater Sci Eng A，2002，327( 2) : 233 ［11］ Settefrati A，Aeby-Gautier E，Dehmas M，et al． Precipitation in a near β titanium alloy on ageing: influence of heating rate and chemical composition of the β-metastable phase． Solid State Phenomena，2011，172 － 174: 760 ［12］ Zeng L，Bieler T Ｒ． Effects of working，heat treatment，and aging on microstructural evolution and crystallographic texture of α， α'，α″ and β phases in Ti--6Al--4V wire． Mater Sci Eng A， 2005，392( 1 － 2) : 403 ［13］ Bruneseaux F，Aeby-Gautier E，Geandier G，et al． In situ characterizations of phase transformations kinetics in the Ti17 titanium alloy by electrical resistivity and high temperature synchrotron Xray diffraction． Mater Sci Eng A，2008，476( 1 － 2) : 60 ［14］ Glavicic M G，Kobryn P A，Semiatin S L． Validation of an automated EBSD method to deduce the β-phase texture in Ti--6Al-- 4V with a colony-α microstructure． Mater Sci Eng A，2004，385 ( 1 － 2) : 372 ［15］ Stanford N，Bate P S． Crystallographic variant selection in Ti-- 6Al--4V． Acta Mater，2004，52( 17) : 5215 ［16］ Germain L，Gey N，Humbert M，et al． Texture heterogeneities induced by subtransus processing of near α titanium alloys． Acta Mater，2008，56( 16) : 4298 ［17］ Bridier F，Villechaise P，Mendez J． Slip and fatigue crack formation processes in an α/β titanium alloy in relation to crystallographic texture on different scales． Acta Mater，2008，56( 15) : 3951 ［18］ Semiatin S L，Seetharaman V，Weiss I． The thermomechanical processing of alpha / beta titanium alloys． JOM，1997，49 ( 6) : 33 ［19］ Yu Y N． The Fundamental of Materials Science． Beijing: Higher Education Press，2006: 536 ( 余永宁． 材料科学基础． 北京: 高等教育出版社，2006: 536) · 253 ·