首先觀察不同加熱溫度空冷的情況。1000℃已處于TC4鈦合金的β相區(qū)，其空冷組織相當(dāng)于β退火組織。顯微組織是在粗大的原始β晶界和β晶粒內(nèi)部的針狀α，此時對應(yīng)較高的抗拉強(qiáng)度和較低的拉伸塑性。950℃和930℃處于TC4鈦合金兩相區(qū)上部，試樣在保溫時得到不同比例的初生α相和β相，在隨后的空冷中β相發(fā)生多塑性轉(zhuǎn)變析出α針，在顯微組織上均為等軸的初生α相和β相。顯然在930℃保溫的試樣上初生α相的量多一些，此時抗拉強(qiáng)度與1000℃的試樣差不多，但拉伸塑性和沖擊韌性幾乎是最高的。830℃處于TC4鈦合金兩相區(qū)下部，初生α相數(shù)量很大，以至于在顯微組織上看不到轉(zhuǎn)變的β相形態(tài)，僅看到等軸初生α相之間的晶間β，此時抗拉強(qiáng)度略有下降，但拉伸塑性較高。
此外，TC4鈦合金的熱處理前加工態(tài)原始組織對熱處理以后的顯微組織和力學(xué)性能有著極大的影響。對TC4鈦合金，可以粗略的將原始組織分為兩大類。一類是類似于上述1000℃爐冷后的組織，即網(wǎng)籃狀組織，這是在高于相變點的溫度空燒或進(jìn)行小變形量加工后產(chǎn)生的；另一類是α條及β或等軸α加轉(zhuǎn)變了的β組織，這是在相變點以上進(jìn)行大變形量加工或在相變點以下進(jìn)行不同變形量加工產(chǎn)生的。實驗證明，前者很難被隨后的熱處理改變。這種組織，在退火(700-800 ℃,保溫1小時空冷)后，通常比等軸（初生α加轉(zhuǎn)變了的β）組織的拉伸塑性、斷面收縮率低，但高溫蠕變抗力和斷裂韌性及熱鹽應(yīng)力腐蝕抗力較高。
顯然，TC4鈦合金的性能是多種多樣的，為了保證最終產(chǎn)品得到所需要的穩(wěn)定性能，應(yīng)該綜合考慮原始組織和熱處理工藝。
