TC4鈦合金是目前技術最成熟、應用最廣泛的鈦合金。隨著近幾年科技發展，該合金在航空、航天、醫療領域有更廣泛的應用，尤其小規格棒材在醫療領域應用日益增加。鈦及鈦合金小規格棒材一般采用傳統的橫列式軋機生產，生產效率較低，棒材表面尺寸、平直度等各方面與國內外先進水平有一定差距。國外一些鈦合金材料生產商為了提高生產效率和產品質量及其穩定性，已經開始使用熱連軋技術生產鈦合金小規格棒材。熱連軋可以提高鈦及鈦合金小規格棒材的外觀質量、縮短生產周期、提高成品率、穩定產品質量等優點。科技人員通過對TC4鈦合金棒材不同溫度軋制過程棒材組織與性能的研究，旨在為現場生產提供技術參考。

實驗材料選用TC4鈦合金，采用二次真空自耗電弧熔煉。鑄錠用快鍛機在β區開坯。再在α+β區變形，經過徑鍛機鍛造出□120mm軋制坯料，采用DSC測得材料相變點為981℃。然后采用專門針對小規格鈦及鈦合金棒材設計的連續軋制設備，分別進行兩種不同軋制溫度實驗：β區軋制1030℃、兩相區軋制950℃。經過25道次軋制變形，孔型變化如下：□120（粗軋8道次）→□45→扁60→Φ40.2→扁51.8→Φ33→扁41→Φ22→扁33→Φ18→扁27→Φ15→扁22.5→Φ13.5（Φ11.5）→扁17→Φ9.5→扁13.8→Φ8mm。其中選取不同溫度下□45、Φ22、Φ18、Φ15、Φ13.5、Φ11.5、Φ8mm試樣進行金相顯微組織分析，對Φ8mm試樣不同軋制溫度各取6個試樣采用750℃/30min工藝進行熱處理，然后進行力學性能、顯微組織分析。試驗結果如下：

（1）TC4合金在β區域進行連續軋制過程中，當經過21道次（Φ13.5mm）加工時，原始β晶粒完全消失，全部為細小的再結晶等軸α，隨著道次加工量增加，等軸α更加細小彌散。

（2）TC4合金在α+β兩相區進行連續軋制過程中，當經過19道次（Φ15mm）加工時，原始β晶粒完全消失，并且有大量的細小的等軸α出現，隨著道次量增加全部為細小的再結晶等軸α，且等軸α更加細小彌散，且相同道次加工量較β區域連續軋制棒材組織更加細小彌散。

（3）β相區和α+β兩相區連續軋制的棒材性能均符合GB/T13810標準要求，兩相區軋制較β相區軋制棒材性能均有所提高，抗拉強度提高80～90MPa，塑性變化不大。