鈦合金按組織分類只有三種類型，即α型、（α+β）型和β型。其中α型和β型鈦合金加熱、冷卻后晶型不變，唯有在含一定范圍合金元素的（α+β）型鈦合金，加熱溫度高于相變溫度，快速冷卻時β相具有馬氏體轉變。由于加熱溫度不同，冷卻速度不同，會獲得各種不同的顯微組織，因而具有不同的力學性能。這一點很重要，使用鈦合金生產各種設備、零部件時，如有熱影響，必須考慮合金中相轉變問題。

　　TC4鈦合金加熱到1020度，合金高溫顯微組織為單相β組成，是固溶體。當以不同冷卻速度，如水中淬火、空氣中冷卻和隨爐冷卻時，獲得的顯微組織不同，水中淬火（WQ）組織為馬氏體α’+β相，空氣中冷卻(AC)組織為針狀α+β相和原始β晶界相，隨爐冷卻（FC）組織為條狀α+β相和原始β相晶界。

　　與上述情況相同，當加熱到950度和850度時，不同冷卻速度冷卻后所獲得的顯微組織也不同。950度時，水中淬火（WQ）的組織為初生的等軸α相和α’+β相，空氣中冷卻（AC）組織為初生的等軸α相和針狀的β相，隨爐冷卻（FC）組織為等軸的α相和晶界有β相。850度時，水中淬火（WQ）的組織為初生的等軸α相和亞穩定的β相，空氣中冷卻（AC）組織為初生的等軸α相和轉變的β相。

　　TC4鈦合金加熱到1020度、950度和850度后，以不同冷卻速度冷卻，其室溫力學性能見表1

加熱溫度和 冷卻方式	抗拉強度 /Mpa	伸長率 /%	面縮率 /%
1020度 水淬（WQ）	1098	6.0	8.0
1020度 空冷（AC）	1005	9.0	13.5
1020度 爐冷（FC）	960	12.0	22.5
950度 水淬（WQ）	1035	17.0	61.5
950度 空冷（AC）	919	20.0	50.0
950度 爐冷（FC）	902	21.0	48.0
850度 水淬（WQ）	976	18.0	49.0
850度 空冷（AC）	951	18.0	49.0