现代飞机损伤容限设计准则的提出与应用导致了选材判据的变化，促进了一些高损伤容限型结构钛合金材料的研发与应用。国内外先后开发了一批具有较高的断裂韧度和疲劳裂纹扩展抗力的损伤容限型钛合金，如美国以及中国自主研制的TC21、TC4-DT等。
TC4-DT钛合金钛棒是我国在“十五”期间自主研制的一种中强高损伤容限型钛合金，与其他中强钛合金钛棒相比，其在强度、塑性水平相当的条件下，具有更高的断裂韧性和抗裂纹扩展能力，可广泛用于我国四代机、大飞机等重要机型的关键承力构件。本工作采用两相区退火、两相区固溶+时效，单相区固溶+时效的热处理工艺，研究了不同热处理工艺对TC4-DT钛合金钛棒显微组织和力学性能的影响，以获得该合金强度、塑性、韧性最佳匹配的热处理工艺。
(1)TC4-DT合金在两相区进行普通退火和再结晶退火处理后发生再结晶，a相尺寸有所增大，且退火温度越高，冷却速度越慢，再结晶越充分，并发生a相聚集长大，导致合金强度显著下降，塑性增加。
(2)在两相区固溶+时效处理得到双态组织，随着时效温度升高，次生a相含量减少，a片层尺寸增大，合金的强度和断裂韧性下降，塑性有所提高。而当固溶时冷却速度升高，时效时生成的次生片状a相更为细小，导致合金的强度升高，塑性和断裂韧性下降。
(3)在单相区固溶水冷获得马氏体组织，随后进行时效处理，合金的塑性急剧恶化，均发生脆断。并且随时效温度升高，片层有所增厚，但析出的次生a相含量减少，钛合金钛棒的强度和断裂韧性有所下降。而在单相区固溶空冷获得魏氏组织，随后进行高温时效处理，将使a片层厚度进一步增大，且混乱交织程度减小，导致强度下降，塑性和断裂韧性均有所提高。
(4)TC4-DT钛合金棒经950C/1h/WQ+550C/6h/AC热处理，可以实现强度、塑性、韧性的最优化匹配，从而获得优良的综合力学性能。
