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现代航空发动机压气机叶片和盘件需要在减轻重量的同时承受高周疲劳载荷，这对材料的比强度和疲劳性能提出了极高要求。工业纯钛TA3以其优异的综合性能，在压气机中低压段部件中得到广泛应用。

TA3钛棒采用β相区锻造工艺：在β转变温度以上20-30℃（约1000℃）进行多向锻造，累计变形量达到70-80%，随后在700℃进行2小时再结晶退火。这一工艺使材料获得均匀的片层组织，片层厚度控制在1-3μm，原始β晶粒尺寸限制在200μm以内。经过处理的材料室温抗拉强度达到750MPa，疲劳极限达到450MPa（R=-1，10⁷周次），完全满足压气机叶片的使用要求。

在模拟压气机实际工况的旋转疲劳试验中，采用TA3材料制作的叶片在最大应力500MPa、频率120Hz的载荷条件下，疲劳寿命超过10⁷周次。通过断口分析发现，裂纹主要起源于片层界面处的α集束边界，优化后的片层结构有效延缓了裂纹扩展速率。在150℃工作温度下，材料的疲劳强度比室温仅下降8%，展现出优良的温度适应性。

我们采用电子背散射衍射技术精确表征材料的织构特征，确保基面织构强度在3.0-4.5MRD范围内。通过高周疲劳试验机测试不同应力比下的疲劳性能，建立完整的S-N曲线数据库。每批次材料都经过严格的低倍组织检查和超声波探伤，确保满足航空发动机转动件的质量要求。