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本文利用金相显微镜、透射电镜和X射线衍射等方法研究了Ti-15-3合金板材在交叉换向轧制过程中的组织演变规律和力学性能变化。研究表明，经过5道次换向冷轧，厚度方向总变形量为80％的Ti-15-3合金板中，形成了间隔的纤维带状组织，其内部形成了200nm左右的亚微米级晶粒。纤维组织的形成过程分为三个阶段，一，在个别晶粒内部形成局部剪切带；二，拉长带状组织内部平行排列的剪切带相互交叉并逐渐碎化；第三个阶段，形成间隔的纤维组织，其内部晶粒为亚微米级。轧制变形中，一道次变形后抗拉强度迅速升高到949MPa，随后抗拉强度最终缓慢增加至1021MPa。固溶态合金经过30％/道次-5道次换向冷轧并于450℃时效4小时后，抗拉强度为1646MPa。