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摘要：晶粒度约为2μm的细晶TC4合金,能够在800℃左右产生超塑性变形。传统的TC4合金板材的超塑成形温度约为900℃。TC4合金在较低变形温度的超塑性引起了学者的广泛关注,这是因为低温超塑性能够通过降低超塑成形模具的高温氧化,提高用于热压的加热棒材的寿命,以及提高操作的安全性等方面显著的节约成本。对不同温度下退火处理得到的细晶TC4合金板材进行超塑性拉伸变形,研究该合金在在700～850℃,应变速率为3×104s-1～5×10-3S-1条件下的超塑性拉伸变形行为,分析晶粒尺寸,变形温度等条件对TC4合金超塑性的影响。通过扫描电子显微镜,透射电子显微镜以及背散射电子衍射等方法,观察和比较了TC4合金超塑性拉伸实验后的显微组织,重点分析并讨论了变形前后组织的变化以及不同温度下的变形机制。基于超塑性变形机制建立了TC4合金超塑性拉伸的模型,并讨论了低温超塑性的获取条件结果表明：细晶TC4合金表现出良好的超塑性。晶粒度为2.5μm的TC4合金在800℃,应变速率为1×10-3S-1条件下,延伸率最大,达到862%,m值也高达0.6,700℃条件变形时,延伸率也可达到516%。适中的退火温度可以保证超塑性变形顺利进行,过高的退火温度导致晶粒过于粗化以至于降低材料超塑性；随着变形温度升高,TC4合金的延伸率均为先升高后降低,不同组织的TC4合金具有不同的最佳超塑性变形温度；适中的应变速率是TC4合金获得高延伸率的保证。另外,通过对不同变形温度下TC4合金的变形机制分析,表明变形温度低于800℃时,变形激活能远高于晶界自扩散自由能,变形机制主要是晶内位错运动伴随动态回复,为等应变速率模型；变形温度在800℃及以上时,变形激活能约等于晶界自扩散自由能,变形机制主要是晶界滑移伴随动态再结晶,为等应力模型。应力诱导相变过程在改变β相体积分数方面起到显著作用,而β相含量进而影响TC4合金的超塑性。细小的晶粒,高的β相体积分数,窄的粒径分布以及低的纵横比均可使材料获得低温超塑性。在本实验中,TC4合金的最佳超塑性变形温度比传统TC4合金的最佳超塑性变形温度降低了50～100℃。图33幅,表2个,参考文献77篇。