鈦合金具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等優異的綜合性能，被廣泛用于航空航天、海洋工程、石油鉆探、醫療設備等領域，其產品以鍛件、型材、棒材、板材、管材等為主。近年來，隨著石油、天然氣鉆探和開采、海洋軍事的迅猛發展，對具有高強高韌、高耐海水腐蝕性能的鈦及鈦合金材料需求越來越大，特別是針對大直徑管材φ230~600mm) 的需求日益增加。因此研制各項性能指標滿足該領域使用要求的大直徑管材是非常必要的。

TC4ELI屬于中強高韌型低間隙鈦合金，它最早是以“ 損傷容限” 的概念在飛機結構設計中提出的，是國外應用最為廣泛的鈦合金。國內也相繼對其進行了研究與開發，但TC4ELI鈦合金加工變形抗力較大，其產品多以板材、鍛件居多，而在大直徑管材制備方面鮮有報道。關于TC4ELI常規材料組織與性能的研究較多，相關文獻報道稱，斷裂韌性與熱處理制度有很大關系，隨著固溶處理溫度的升高，斷裂韌性提高；如果空冷后時效，這種效應會加強；還有文獻稱β區熱處理相對于β變形具有更高的斷裂韌性，歸結為區熱處理后顯微組織的特點是更大的β晶粒尺寸和晶內片狀α相的織構性；前期作者團隊對TC4-DT鈦合金鍛件進行了組織和力學性能研究，結果表明隨著溫度的升高，斷裂韌性得到提高，但相變點以上溫度淬火+ 時效處理會導致沖擊韌性急劇下降。

為了獲得具有較好強韌性匹配的TC4ELI大直徑鈦合金管材（直徑>φ350mm， 預期指標Rm≥800 MPa 、Kic≥90MPa.m1/2、ak≥60J/cm2) ，為深海工程用大規格管材的生產做好技術準備，對其進行熱處理以實現強度、塑性、斷裂韌性以及沖擊韌性之間的匹配。參考相關文獻并結合作者團隊前期實驗結果，本文選擇了普通退火、高溫退火、α+β兩相區退火+不同溫度時效4種熱處理制度。前兩種退火制度用來探索強度、斷裂韌性和沖擊韌性的變化范圍（后兩種制度旨在提高強度， 同時觀察斷裂韌性和沖擊韌性的變化情況。通過對4 種熱處理制度處理后的合金組織、力學性能進行對比分析，探索獲得較好強韌性匹配的熱處理工藝制度， 為大直徑TC4ELI鈦合金管材的制備提供實際技術依據。

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