TA15合金主要用于制造飞行器的结构零件、承力结构件和一些温度较高、受力较复杂的重要结构零件，例如发动机的叶片、大型壁板和隔框等。目前国内对TA15合金的热处理、组织和性能方面有较多的研究，但是在超塑性变形方面研究相对较少。
超塑性指金属材料在特定的条件下具有大变形能力，伸长率可达百分之几百甚至几千以上，具有大变形、变形抗力小，抗颈缩能力强等特点。钛合金由于变形抗力大，成形温度范围窄，采用常规锻造方法难以成形复杂结构件，而当钛合金处于超塑性状态时，其变形抗力大幅度降低，流动性能提高，易于填充模具的型腔，因此钛合金超塑性成形技术是复杂结构件成形的重要途径。研究人员采用恒应变速率拉伸方法研究了应变速率对TA15合金超塑性能及微观组织的影响，旨在为该合金的工程化应用以及大型复杂航空结构件的超塑性成形提供参考。
试验用TA15合金由北京航空材料研究院提供，金相法测定其相变点为982℃。为改善TA15合金的超塑性能，对原材料进行了热处理。超塑性拉伸试样在热机械处理后的锻坯上进行机械加工而成，试样为圆棒状，标距为15mm，直径为5mm。超塑性拉伸试验在10kN高温电子拉伸实验机上进行，设备横梁移动速度在0.001～500mm∕min之间连续可调，试样采用电阻炉加热，最高加热温度为1200℃，工作区温差为±3℃。为了防止试样在高温加热及变形过程中发生氧化，试样标距部分涂覆玻璃防护润滑剂进行保护。在最佳变形温度为900℃，应变速率为3.3×10-4～1.1×10-2s-1时进行超塑性拉伸试验。试样断裂后立即水冷以保存试样变形后的微观组织，对试样的标距部位以及夹头部位微观组织采用光学显微镜进行观察。试验结果如下：
（1）在900℃时，应变速率为3.3×10-4～1.1×10-2s-1时，TA15合金均呈现出良好的超塑性能。应变速率为3.3×10-4s-1时获得最大伸长率为1074%，在1.1×10-2s-1时的高应变速率条件下也获得了558%的伸长率。
（2）应力-应变曲线中出现了较长的应变硬化阶段，应变速率越低，硬化阶段越长，超塑性能越好。
（3）应变速率对TA15合金的微观组织有着显著的影响。超塑性变形后，试样夹头和变形区的微观组织均发生了不同程度的粗化，应变速率越低，晶粒粗化越严重。在高应变速率条件下，试样的变形区发生了明显的动态再结晶，形成了许多细小的等轴α相。
