TB9鈦合金（名義成分為Ti-3Al~8V^6Cr4Mo-4Zr)是一種亞穩β鈦合金，鉬當量約19.6，在730C即可發生α-β相變，通過處理后極限強度可達1400MPa以上，具有密度低、強度高、耐蝕、冷加工和抗疲勞性能優異等特點，常被用來制造彈簧、石油氣管路控制裝置和各類緊固件等10。作為β型鈦合金，TB9鈦合金在加工過程中具有較好的冷成形能力，但是變形溫度低往往會造成合金的微觀組織破碎不充分，而變形溫度過高則容易引起合金在高溫下形成粗大晶粒。因此在生產TB9等β鈦合金時，合適的軋制溫度是保證合金棒材獲得良好組織和力學性能的首要條件。

　　本研究對比了不同軋制溫度對固溶態和固溶時效態TB9鈦合金棒材組織和性能的影響，以獲得能夠滿足某零件對抗拉強度大于1300MPa、屈服強度大于1200MPa且延伸率大于10%要求的軋制溫度;并對該軋制溫度下生產的棒材進行了不同溫度的時效處理，研究了TB9鈦合金在不同時效制度下組織和性能的變化規律。

　　作為亞穩β型鈦合金，TB9鈦合金具有淬透性好的特點，由于該合金的相變組織復雜，導致其力學性能的調整范圍較寬0。在固溶和時效的條件下,能夠使六方結構的a相從p相中脫溶析出，得到α相和β相混合的組織，從而使合金的強度達到一個很高的水平。通常認為，亞穩p相鈦合金在一定的溫度下時效時，微觀組織在形成α-β的平衡相之前會形成α-β相的沉淀。p'相不能增加合金的強度，而w相雖然能夠顯著提高亞穩鈦合金的強度,但同時會強烈降低合金的韌性。

　　亞穩β鈦合金中的α相通常被作為基體中的硬化沉淀相使用，由時效形成的α相的形狀、大小和體積分數等均對TB9鈦合金的強度具有重要作用。據報道，TB9鈦合金在510C時效后可形成相互交叉的α相組織3。TB9鈦合金在800C軋制并固溶時效后，其顯微組織遺傳了其變形組織中晶粒尺寸不均一的特點，時效后的微觀組織中，晶界處出現了大量的α相出物,晶界兩側的α相出物區域很寬，晶粒內也出現了較多的相α相出物，一些尺寸較小的晶粒幾乎完全被α相出物覆蓋。隨著軋制溫度的升高，晶粒尺寸逐漸均勻，α相出物幾乎全部出現在晶界兩側，晶界兩側析出物的區域逐漸變窄。軋制溫度升至930℃時,清晰可見等軸p晶內析出細小、彌散的針狀α相,并且晶界變寬。

　　綜合比較3種溫度軋制并經固溶及固溶時效處理后TB9鈦棒的顯微組織和力學性能，可以得出：3種溫度軋制并經810Cx30min/WQ+510Cx12h/AC處理后，TB9鈦合金棒材均能滿足某零件對材料力學性能的要求，但930C下軋制的TB9鈦合金棒材固溶后的顯微組織更加均勻，時效后的a析出物細小、彌散。因此，選擇930C為本實驗中TB9鈦合金棒材的最佳軋制溫度。

　　(1)3種不同軋制溫度下獲得的固溶態TB9鈦合金基體顯微組織全部為等軸p相組織，軋制溫度越低，合金晶粒越細小，但易造成組織不均勻，同時組織中的析出物也較多，而提高軋制溫度至930°C能夠避免此類現象發生。

　　(2)軋制溫度對TB9鈦合金固溶處理后的強度影響范圍小于50MPa，再經510Cx12h/AC時效后，抗拉強度大于1300MPa，屈服強度大于1200MPa，延伸率大于10%。