鈦合金因具有比強度高、耐腐蝕性好、熱強性好等優點在航空、航天、艦船等領域有著廣泛的應用。隨著破損-安全設計概念和損傷容限設計準則的建立，航空器選材判據發生了變化，從而明顯地影響了鈦合金的發展方向和促進了一些呈現高斷裂韌性、低裂紋擴展速率的高損傷容限鈦合金的發展。斷裂韌性和其他力學性能一樣，是在一定的外力條件下由材料的組織結構所決定的宏觀力學特性。因此，它必然和材料組織結構、斷裂機制、斷口上所留下的微觀參量等之間有著密切的聯系。研究和探索這種聯系，不僅對材料的成分和組織結構的優化設計，而且對相關的熱加工工藝的優化設計，對工程結構的失效分析和可靠性評估等均具有十分重要的意義。正是根據這一發展要求，我國于十一五期間立項研制了新型的中強高損傷容限型鈦合金TC4-DT，其強度級別在900MPa以上，該合金具有高韌性、高的斷裂韌性和抗疲勞裂紋擴展的性能以及優良的焊接性能，與國外牌號Ti-6AL-4VELI相當。就提高損傷容限性能方法而言，國內外通常采用兩種途徑。一是降低間隙元素O、N、H的含量，二是采用β處理方法。TC4-DT鈦合金便是在TC4的基礎上通過降低雜質元素的含量來達到這一性能要求的。本實驗通過在不同溫度對TC4-DT進行等溫壓縮變形，研究了熱變形溫度對TC4-DT鈦合金斷裂韌性的影響規律。

　　原材料是由宏遠航空鍛造廠提供的TC4-DT鈦合金熱軋棒材，其主要化學成分（質量分數，%）為：6.23Al，4.30V，0.25Fe，0.05C，0.03N，0.0125H，0.13O，其余為Ti。采用金相法測得的相變點為(975±5)℃。實驗用鍛坯尺寸為40mm×40mm×66mm。等溫壓縮試驗在6300kN的四柱液壓機上進行。變形溫度分別選取945、960、995和1010℃。實驗時先將試樣和模具分別加熱到預定溫度。模具采用梯度加熱的方式并分別保溫1～2h。拉伸試樣加熱到預定溫度時保溫12min，斷裂韌性試樣加熱到預定溫度后保溫32min。試樣加熱都在電阻爐中進行，溫差控制在±5℃。應變速率統一采用1×10-3s-1，變形量為60%。變形后采用普通退火處理(800℃×1h、空冷)。

　　在兩相區等溫壓縮變形得到等軸組織，隨著溫度的升高，β轉變組織增多；單相區變形得到片層組織，溫度越高，變形越不均勻。退火后有點狀析出物出現，且隨著溫度升高而增多，分布也更加彌散。斷裂韌性隨著等溫變形溫度的升高而增加，片層組織的斷裂韌性高于等軸組織的斷裂韌性。四種溫度的斷口均為等軸韌窩型延性斷裂，隨著變形溫度的升高，斷面粗糙度增加，韌窩直徑和深度逐漸下降，在片層組織中發現了二次裂紋。斷面粗糙度的增加和二次裂紋都會使裂紋擴展的曲折程度增加，從而需更多的能量對金屬的體積塑性變形做功，斷裂韌性就隨之增加。