現代飛機損傷容限設計準則的提出與應用導致了選材判據的變化，促進了一些高損傷容限型結構鈦合金材料的研發與應用。國內外先后開發了一批具有較高的斷裂韌度和疲勞裂紋擴展抗力的損傷容限型鈦合金，如美國以及中國自主研制的TC21、TC4-DT等。

　　TC4-DT鈦合金鈦棒是我國在“十五”期間自主研制的一種中強高損傷容限型鈦合金，與其他中強鈦合金鈦棒相比，其在強度、塑性水平相當的條件下，具有更高的斷裂韌性和抗裂紋擴展能力，可廣泛用于我國四代機、大飛機等重要機型的關鍵承力構件。本工作采用兩相區退火、兩相區固溶+時效，單相區固溶+時效的熱處理工藝，研究了不同熱處理工藝對TC4-DT鈦合金鈦棒顯微組織和力學性能的影響，以獲得該合金強度、塑性、韌性最佳匹配的熱處理工藝。

　　(1)TC4-DT合金在兩相區進行普通退火和再結晶退火處理后發生再結晶，a相尺寸有所增大，且退火溫度越高，冷卻速度越慢，再結晶越充分，并發生a相聚集長大，導致合金強度顯著下降，塑性增加。

　　(2)在兩相區固溶+時效處理得到雙態組織，隨著時效溫度升高，次生a相含量減少，a片層尺寸增大，合金的強度和斷裂韌性下降，塑性有所提高。而當固溶時冷卻速度升高，時效時生成的次生片狀a相更為細小，導致合金的強度升高，塑性和斷裂韌性下降。

　　(3)在單相區固溶水冷獲得馬氏體組織，隨后進行時效處理，合金的塑性急劇惡化，均發生脆斷。并且隨時效溫度升高，片層有所增厚，但析出的次生a相含量減少，鈦合金鈦棒的強度和斷裂韌性有所下降。而在單相區固溶空冷獲得魏氏組織，隨后進行高溫時效處理，將使a片層厚度進一步增大，且混亂交織程度減小，導致強度下降，塑性和斷裂韌性均有所提高。

　　(4)TC4-DT鈦合金棒經950C/1h/WQ+550C/6h/AC熱處理，可以實現強度、塑性、韌性的最優化匹配，從而獲得優良的綜合力學性能。