Die Titanlegierung TC4(Ti-6A1-4V) ist eine typische Alpha+Beta-Zweiphasen-Titanlegierung, die derzeit die am weitesten verbreitete und ausgereifteste Titanlegierung ist. Die Legierung hat die Vorteile eines geringen Grades, einer hohen spezifischen Festigkeit, einer guten thermischen Stabilität, einer guten Schweißbarkeit und einer hervorragenden Gesamtleistung und kann in der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrtsindustrie, der Automobilindustrie, der Elektroindustrie und anderen Branchen weithin als tragendes Strukturmaterial verwendet werden. Am Beispiel der Luft- und Raumfahrtindustrie kann die Titanlegierung TC4 zur Herstellung der Hülle der Weltraumrakete, des Lüfters und der Schaufeln des Flugzeugtriebwerks, der wichtigsten tragenden Strukturteile wie verschiedener Träger, Distanzrahmen, Schienen, Fahrwerkträger der Flugzeugstruktur und verschiedener Arten von Befestigungselementen verwendet werden.
Die Leistung des Materials wird durch die Organisation bestimmt, und verschiedene Organisationstypen bestimmen unterschiedliche mechanische Eigenschaften, um sie auf unterschiedliche tatsächliche Arbeitsumgebungen anzuwenden. Der Wärmebehandlungsprozess der TC4-Titanlegierung reagiert sehr empfindlich auf Organisationsänderungen. Durch Wärmebehandlung, Verformung und andere Verarbeitungsmethoden können unterschiedliche Organisationsmerkmale erhalten werden, wie z. B. das Zweiphasenverhältnis, die Form, die Verteilung usw. Es gibt große Unterschiede. Die übliche Struktur der TC4-Titanlegierung hat hauptsächlich die folgenden vier Kategorien: gleichachsige Struktur, Netzkorbstruktur, Duplexstruktur und homologe Struktur
Die gleichachsige Struktur ist durch die Verteilung von mehr als 30 % gleichachsiger Alphaphase auf der Betaübergangsmatrix gekennzeichnet. Sie entsteht im Allgemeinen bei 30 bis 100 Grad C unter der Betaübergangstemperatur, nach ausreichendem Rekristallisationsglühen und ausreichendem plastischen Verformungsprozess. Je niedriger die Glühtemperatur, desto vollständiger die plastische Verformung, desto kleiner das gleichachsige Alphakorn und desto höher der Anteil. Die gleichachsige Struktur hat gute Gesamteigenschaften und wird derzeit häufig verwendet. Ihre Dehnung, Querschnittsschrumpfung und Plastizität sind hoch. Aber die Schlagfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, Bruchzähigkeit und Kriechfestigkeit sind schlecht.
Die Morphologie der Netzkorbstruktur ist durch die Verteilung von verwobenen lamellaren Alphaphasen auf der Betaübergangsmatrix gekennzeichnet, und die gesamte Struktur ist wie ein Netzkorb. Sie wird im Allgemeinen im Betaphasenbereich erhitzt oder verformt und bildet sich, wenn die Verformung im Alpha+Beta-Zweiphasenbereich endet. Wenn die Verformung im Zweiphasenbereich groß ist, kugelt die kurze Alphaphasenschicht zu einer gleichachsigen Struktur. Die Korbstruktur hat eine hohe Dauerfestigkeit und gute Kriechfestigkeit sowie ausgezeichnete Wärmefestigkeit und wird im Allgemeinen bei der Herstellung von Teilen verwendet, die lange Zeit bei hohen Temperaturen verwendet werden. Darüber hinaus ist die Ermüdungsrissausbreitungsrate dieser Art von Struktur niedrig, was für Strukturteile mit hoher Schadenstoleranzleistung geeignet ist. Die Plastizität der Korbstruktur ist jedoch schlecht, die Wärmestabilität ist gering und es kann „Beta-Sprödigkeit“ auftreten. Die Vermeidungsmethode besteht darin, die Größe des ursprünglichen Betakorns durch Verkürzung der Heizzeit und -temperatur im Betaphasenbereich zu verringern
