鈦合金具有密度小、強度高、耐高溫和抗腐蝕性好等優(yōu)點，在航空航天領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。美國在20世紀(jì)80年代以后設(shè)計的各種先進軍用戰(zhàn)斗機和轟炸機中，鈦合金用量已經(jīng)穩(wěn)定在20%以上。美國的第四代戰(zhàn)機上，鈦合金用量超過40%。現(xiàn)有航空航天用鈦合金中，應(yīng)用最廣的是多用途α+β型的Ti-6Al-4V合金，也就是國內(nèi)通稱的TC4鈦合金。它的工作溫度在400℃左右，一般用于300～350℃，常用來做壓氣機盤和葉片、飛機零件、緊固件、化工設(shè)備、汽車連桿、熱交換器、植入物等。近年來，隨著我國航空業(yè)的高速發(fā)展，原有的小型設(shè)備已不能滿足使用要求。航空業(yè)已經(jīng)開始積極研制大型的空中戰(zhàn)斗設(shè)備，以提高我國的國防能力。由此，棒材等原材料的供給規(guī)格也就隨之提高。產(chǎn)品的規(guī)格增加，生產(chǎn)技術(shù)和各項性能達標(biāo)的難度也隨著增加。為了更多地積累產(chǎn)品力學(xué)性能數(shù)據(jù)，指導(dǎo)后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)，本文研究了熱處理制度對TC4鈦合金大規(guī)格棒材(φ350mm)的組織和性能的影響。

　　實驗材料選用某公司生產(chǎn)的各項指標(biāo)都符合GJB1538-92的φ350mm棒材。在成品棒材上切取75mm長的試棒作為試樣，經(jīng)熱處理后完成試驗內(nèi)容。試驗內(nèi)容主要是測試不同熱處理制度下的顯微組織、室溫拉伸性能和斷裂韌性。熱處理制度為：在720至800度之間選取若干溫度點，分別保溫2h，空冷。

　　棒材在α+β兩相區(qū)鍛造完成，熱處理后的組織為等軸的α+β轉(zhuǎn)組織。α相呈球狀或短棒狀，大小較均勻。隨退火溫度的升高，β轉(zhuǎn)的含量增多，球化增強，均勻化程度提高；室溫強度和斷裂韌性值提高。本實驗中TC4大棒材的最佳熱處理制度為780℃×2h，空冷。