钛合金具有低密度、高比强度、优良的高温低温性能及抗磨损等性能而广泛应用于航空航天、舰船制造、海洋工程、化工、冶金及国防工业领域。TC4(Ti-6Al-4V)是世界上开发最早、应用最广的钛合金。它的产量约占全世界各种钛合金半成品总产量的一半以上,在航空航天工业中超过80%。TC4钛合金的主要特点是优异的综合性能和良好的工艺特性。还具有优良的超塑性,适合于用各种压力加工方法进行成形,并采用各种方式进行焊接。该合金主要在退火状态下使用,也可采用固溶时效强化,然而淬透面不超过25～30mm,固溶时效强化不适合厚大工件。Al、V合金元素成本较高,同时也限制了其更为广泛的应用。目前,针对不同的使用条件和工艺要求,各国都出现了许多TC4钛合金的改型。Ti-Al-V-Fe-O系合金是美国ATI公司研发的一种取代传统TC4的新型双相钛合金,不仅具有较高的强度,同时耐磨耐蚀性能、延展性能等综合性能优异而且成本低廉,因此在航空航天、军工等高科技领域得到了广泛的应用。该合金中添加廉价Fe元素替代部分V作为β稳定元素,添加O替代部分Al作为α稳定元素,降低了合金的成本;Fe和O的加入降低了 ω相的热力学稳定性,从而获得更多的β相,提高了合金的塑性和强度。目前,国外主要将Ti-Al-V-Fe-O系钛合金用于军事和航天工业研发,除对外公布合金的退火组织呈等轴组织外,其它强化热处理工艺、合金元素对力学性能的强化机理及组织演变规律则并未公开。该实验中利用真空感应熔炼技术(ISM)进行熔炼,并轧制得到5mm厚的热轧板,对其进行固溶时效处理。研究了固溶温度和时效温度对其微观结构、组织形貌、力学性能和耐磨性能的影响,并且对其变化机制进行了相应的分析。得出了以下结论:该种钛合金处理前后均由α和β两相组成,在固溶处理过程中,出现了α相向β转变组织的转变,微观形貌由等轴组织向全片层组织转变,经过时效处理,β转变组织分解生成次生α相,片层组织消失,微观形貌由混乱双态组织向等轴组织转变;试样在固溶处理后,910℃的高温退火作用,与热轧态相比,强度降低,断后延伸率有所提高,当温度达到940℃时,强度升高,延伸率下降。当固溶温度超过相变点以后,试样中出现了“β脆”现象,性能急剧下降,强度和延伸率同时下降。时效处理后,强度和塑性均得到了提高。随着时效温度的升高,次生α相逐渐长大,强度逐渐降低,而延伸率逐渐升高。940℃×15min/AC+500℃×6h/AC热处理后的板材强度和延伸率分别达到1260MPa、8.5%,具有较佳的综合性能。与热轧态相比,固溶时效强化以后硬度与耐磨性能都得到了提高。随着时效温度的升高,试样硬度下降,耐磨性降低。