TC18(BT22)钛合金是前苏联20世纪70年代研制成功的一种近β型钛合金,兼有α+β和β钛合金的性能特征。在退火及固溶时效状态下均可使用该合金,是退火状态下强度最高的合金,并且具有较好的强韧性匹配。良好的淬透性、锻透性和可焊接性等综合优势,使得该合金可制成锻件、模锻件、棒材等,尤其可用来制造大型锻件和模锻件。实验中,在β单相区进行不同温度和保温时间的固溶处理,研究了动力学和热力学因素对该合金β晶粒长大行为的影响规律。结果表明,保温时间较短时,热力学和动力学因素共同影响晶粒的生长过程,随着保温时间的延长,动力学因素的影响逐渐减小。并使用回归分析建立了β晶粒尺寸与固溶温度和保温时间之间关系的回归方程。通过在α+β两相区进行不同温度的固溶和时效处理,得到不同体积分数和尺寸的初生等轴αp相和次生αs相,研究固溶和时效温度对αp和αs特征参数的影响规律。结果表明,时效前,随固溶温度的升高,合金中初生等轴α相的含量减少;时效后,随固溶及时效温度的升高,次生α相的含量和厚度都基本呈线性规律增加。结合力学性能测试结果,研究固溶和时效温度,以及αp和αs特征参数对力学性能的影响规律,结果表明,在时效前,随着固溶温度的升高,合金的强度和塑性均下降。在同一时效温度处理后,随着固溶温度的升高,合金的强度升高,塑性下降。在同一固溶温度处理后,随着时效温度的升高,合金的强度下降,塑性提高。在时效前,固溶温度通过影响初生α相的含量进而影响合金的强度;在时效处理条件下,固溶温度通过影响淬火β相中合金元素的含量影响次生α相的形态和分布进而影响合金的强度。通过回归分析,建立了力学性能与各因素之间的定量关系。依据回归方程对各组织参数和性能的关系进行预测,结果表明,随着αp体积分数、αs体积分数及厚度的增加,合金的强度均呈下降趋势,塑性呈上升趋势。并且αp体积分数较αs体积分数及厚度对TC18钛合金室温力学性能的影响要大。