TC26(Ti-13Nb-13Zr)钛合金是一种综合性能优良的近β型生物医用钛合金,具有中高强度、高塑性、高韧性、高疲劳强度、低弹性模量、优良的耐腐蚀性和生物相容性,适用于外科植入物、口腔修复与矫形及各种弹性元器件。用于人体的生物制品可埋入体内,对人体无毒、无害。合金目前已列入美国外科植入物钛合金标准(标准号ASTM F1713),并在国际范围内推广应用。本文在探索性研究的基础上,对TC26钛合金板材热轧和热处理的组织及性能变化特点进行了研究,分析了在热轧过程中合金的变形特点,进行了有限元模拟分析,讨论了在固溶处理和时效处理过程中,合金的组织变化特性以及与组织变化相适应的拉伸性能和弹性模量的变化,比较全面地了解和掌握该合金的基本特性,掌握其热加工工艺和热处理的影响规律,同时也探讨了在轧制板型控制和表面处理方面的一些工艺技术问题,为后续市场开发和扩大生产提供技术依托。合金在β相区进行热轧后,合金呈现典型的加工态组织,纵向有明显的轧制流线；随着加工温度的升高,板材的强度逐渐降低。在α+β相区进行热轧后,合金的强度升高,塑性降低。在β相区热轧,有利于优化合金性能,以及进一步的加工。合金板材经从α+β相区到β相区固溶处理后,随着固溶温度升高,力学性能变化并不明显。在β区固溶处理后,晶粒明显长大,晶粒内部出现片状马氏体。α+β相区固溶处理后空冷和水冷的显微组织相似,均得到晶粒均匀、细小的等轴组织。为得到细小等轴β晶粒和较好的塑性,推荐固溶处理制度：700℃／0.5h(水冷或空冷)。而在800℃下保温0.5小时、水冷,可保留过冷β相,为后续的时效强化做准备。合金在由室温逐渐升温的过程中有相变发生。在低温进行时效处理,易析出硬脆的ω相,随着时效温度的升高,ω相逐渐增多,使合金强度明显升高,同时塑性明显降低,且弹性模量比固溶处理后略有提高。经时效处理后,室温拉伸断口中存在解理刻面,表现脆性断裂特征。在540℃-560℃进行时效处理,组织由p、α’及少量α"相组成,此时ω相已经转变成了板条状α相,α相的增多则合金强度和弹性模量都相应降低。在该温度范围内时效处理,合金表现出较好的强度、塑性的匹配,还有较低的弹性模量。时效温度高于560℃后,随着时效温度的进一步增加,接近于合金的再结晶温度时,合金的强度明显下降、塑性略有升高,而弹性模量变化不大,性能基本接近于固溶态,不能达到时效强化效果。综上,为使TC26钛合金达到较好的强、塑性匹配和较低的弹性模量,并且避免产生恶化合金性能的ω相,推荐热处理制度：固溶800℃／0.5小时(水冷)+时效处理560℃／8h。