鈦合金由于具有比強度高、耐高溫、抗腐蝕性好和良好的加工性能等優點，被廣泛應用于航空航天及其發動機結構件中。TA15鈦合金，主要用于制造飛機承力框、壁板及承載梁等受力比較復雜，而工作溫度又較高的重要結構件，其在航空制造業中應用越來越廣泛。然而，TA15鈦合金厚板在機加工過程中，由于存在殘余應力容易產生變形，殘余應力大多數表現出很大的危害作用，如使結構件的強度降低，造成應力腐蝕和脆性斷裂；由于殘余應力的松弛，使結構件產生變形，影響了結構件的尺寸精度。所以研究熱處理對TA15鈦合金厚板殘余應力的影響，降低和消除構件的殘余應力顯得尤為重要。為此，選取了經過不同熱處理制度處理后的TA15鈦合金厚板，采用X?射線衍射法測量TA15鈦合金厚板殘余應力，旨在摸索熱處理對TA15鈦合金厚板殘余應力的影響，為TA15鈦合金厚板熱處理制度的選擇提供借鑒。

　　用IFB4018型號高壓水切割機在TA15熱態厚板上割取尺寸為55×100×150mm的試樣兩塊，分別進行熱處理:

　　工藝1：800℃/1.5h?AC大氣退火+550℃/4h?FC真空蠕變退火；

　　工藝2：750℃/4h FC真空蠕變退火。

　　對比研究兩種熱處理工藝處理后板材的殘余應力變化。每種工藝熱處理板材均采用X射線衍射法測定其表層的殘余應力。在表層選擇3個點，分別沿垂直軋制方向（T向）和軋制方向（L向）進行測試。

　　在X射線應力測定技術中，試樣表面處理是關鍵問題之一。原則上講，表面光潔度越高，應力測定就越準確，粗糙的表面應力有一定程度的釋放。所以對此次TA15鈦合金厚板測試試樣，用金相砂紙反復細磨表面，使試樣表面具有足夠高的光潔度，以保證測試數據的準確性。試驗結果表明：

　　（1）TA15鈦合金厚板經750℃/4h?FC真空蠕變熱處理后，其顯微組織比800℃/1.5h?AC大氣退火+550℃/4h?FC真空蠕變初生α相等軸化程度更高，從而使表層殘余應力得到松弛，降低了殘余應力。

　　（2）TA15鈦合金厚板經750℃/4h?FC真空蠕變熱處理后，消除殘余應力效果800℃/1.5h?AC大氣退火+550℃/4h FC真空蠕變退火明顯，T向殘余應力平均值和極差值分別降低16.2%和83.2%，L向殘余應力平均值和極差值分別降低42.6%和62.0%，殘余應力值分布均勻性更好。