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TA15钛合金属于高铝当量损伤容限型钛合金,是我国航空工业中重要的结构材料之一。由于该合金在β相区锻造过程中容易出现“晶粒粗化”现象,而利用动态再结晶细化晶粒的原理以控制材料晶粒度则是解决上述问题的关键。为了掌握TA15钛合金β相区锻造过程中动态再结晶组织的演变规律,实现其强度-塑性-损伤容限之间的良好匹配,并指导生产实际,本文采用等温恒应变速率压缩试验,借助金相分析系统,研究了TA15钛合金β热变形时的动态再结晶行为,并在此基础上首次构建了动态再结晶的预测模型。主要研究内容及结果如下:通过分析TA15钛合金不同应变速率下的真应力-真应变曲线,发现流动应力对应变速率较为敏感,应变速率每增加一个数量级,峰值应力大约增加5～20MPa;低应变速率(0.001s-1,0.01s-1)下的流变曲线属于动态再结晶型,其主要软化机制为动态再结晶,而高应变速率(0.1s-1,1s-1)下的流变曲线属于动态回复型,其主要软化机制为“绝热温升效应”。采用金相分析系统对不同应变速率和应变量变形后的微观组织进行了观察与测量。结果表明:提高应变速率能够明显细化晶粒,但不同应变速率对动态再结晶的细化程度不同,低应变速率(0.001s-1,0.01s-1)下提高应变速率对晶粒细化程度较大,而高应变速率(0.1s-1,1s-1)下对晶粒细化程度则较小;从晶粒细化效果和组织均匀性考虑,较佳的应变速率为0.01s-1,此时获得的动态再结晶组织较为均匀细小;低应变速率下,TA15钛合金β热变形过程中的变形组织以发生不连续动态再结晶为主,而高应变速率下,则以发生连续动态再结晶为主。根据再结晶形核与长大理论以及动力学基本特点,推导出材料动态再结晶的理论数学模型,并在此基础上构建了TA15钛合金1050℃时的动态再结晶预测模型。结果表明:TA15钛合金β热变形过程中动态再结晶的热激活能Q值为313.442kJ/mol,临界应变εc与峰值应变εp的关系方程为:εc = 0. 8455×εp;动态再结晶临界应变预测模型的具体表达式为:εc =0 .1245×Z0.0718,式中Z为Zener-Holloman参数方程;动态再结晶晶粒尺寸预测模型的具体表达式为:d = 10 .8134×Z-0.3261μm ;动态再结晶动力学预测模型的具体表达式为:Xdyn= 1-exp[-0.1146×（ε-εc）εp]1.1998。