1. 引言钛及钛合金具有高比强度、低弹性模量、强耐腐蚀性、低膨胀系数、低热导率以及环境友好等优势，经常被用于航空航天、生物医疗以及海洋船舶等领域。

TC4钛合金凭借其良好的综合力学性能，目前仍是世界范围内使用最为广泛的钛合金材料（约占钛材消费量的50%）。

但TC4合金也拥有诸多缺点，合金的抗拉强度相对较低，难以胜任高强度构件的要求；同时合金高温塑性变形加工时所受流变抗力较大，热加工性能较差。

通过向TC4钛合金中添加少量的低成本元素Fe，在保证合金优良塑韧性的前提下，提高合金的强度以满足构件对强度的要求，同时Fe元素的添加降低了TC4合金热加工过程中的流变抗力，改善了合金的热加工性。

β退火一般是先在合金β转变温度以上10~50℃保温一段时间，以完成α相向β相的完全转变；然后在较低温度下再保温一段时间以获得稳定态组织，最终得到断裂韧性、强度和塑韧性匹配良好的构件。

本课题主要研究β退火对TC4-xFe合金组织的影响规律，探讨不同Fe含量对合金组织形貌的演变过程，通过对合金硬度的测量确定合适的Fe含量添加量，为今后的应用提供理论依据。

2. 钛合金热处理 在钛合金材料的工程应用中，热处理工艺是确保钛合金正确使用的重要手段。

钛合金的热处理工艺主要包括以下几种类型：退火处理，固溶处理和时效处理。

退火是使组织和相均匀化，获得均一的性能，提高塑性，以及消除机械加工过程中的内应力。

固溶处理和时效是为了获得强度高和塑性好的综合性能。