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通过分析合金的金相组织，研究了变形程度、退火工艺和原始晶粒尺寸对Ta-2.5W合金晶粒大小的影响，提出了Ta-2.0W合金晶粒细化措施：原始晶粒尺寸对Ta-2.5W合金冷变形-再结晶后的晶粒尺寸影响显著，采用大变形量的开坯加工，充分破碎子束熔炼产生的粗大晶粒，有利于最终得到品粒细小的制品；在相同的退火工艺下(1400℃×30min)，当冷摆辗变形量从55％增大到80％时，再结晶晶粒大小基本保持不变；认为在总变形量不变情况下，采用增加变形及再结晶退火道次的方式有利于细化晶粒；适当提高再结晶退火温度和减少保温时间，有利于细化再结晶晶粒；通过控制原始晶粒尺寸、冷变形程度、退火温度等因素，平均晶粒尺寸3～5mm的Ta-2.5W合金铸态组织可以细化到20～40μm。