在电解液中添加不同浓度的氧化亚铜微粒,然后在TC4钛合金表面制备掺杂铜氧化物的微弧氧化层。在模拟海水中进行微弧氧化层的摩擦磨损和抗菌实验,并使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱仪(XPS)和显微硬度仪等手段对比研究了掺杂氧化亚铜的微弧氧化层的微观结构和性能。结果表明：掺杂氧化亚铜的微弧氧化层表面呈多孔形貌特征,但是微孔的数量较少和孔径尺寸较小,氧化亚铜微粒在膜层中以氧化铜和氧化亚铜两种形式存在；与未掺杂氧化亚铜的微弧氧化层相比,添加不同浓度氧化亚铜的微弧氧化层在模拟海水中的抗磨损性能和抗菌性能显著提高,但是微弧氧化层中的铜元素使其耐蚀性有所降低。

采用化学腐蚀技术解决激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)成形钛合金表面黏附粉末导致表面粗糙的问题,系统研究了腐蚀溶液成分及工艺参数对SLM成形TC4钛合金表面粗糙度的影响。研究结果表明,腐蚀液的成分配比与腐蚀时间是主要的影响因素,随着HF/HNO3体积比的减小,样品表面粗糙度降低效果减弱。当HF/HNO3=1/4时,随着腐蚀时间的增加,样品表面粗糙度显著降低,但当腐蚀时间过长时会造成对基体的损伤。当HF∶HNO3体积比=1∶4,腐蚀时间为9 min时,样品表面粗糙度为2.52 μm,同时腐蚀处理过程对样品的尺寸影响较小(降低0.12 mm),此时达到一个最佳状态。

对用电子束冷床炉(EB炉)熔炼的TC4钛合金热轧板材进行三火轧制变形，研究了退火温度对其显微组织、织构和力学性能的影响。结果表明：TC4钛合金的原始轧态组织为双态组织，由初生α相和β转变组织构成。退火后等轴α相的含量提高，次生α相的含量降低并趋于球化，组织的等轴化程度提高，在900℃退火后合金的显微组织转变为等轴组织。随着退火温度的提高α相晶粒的偏聚方向发生了变化，织构类型由初始的B型织构转变为B型织构与T型织构的混合织构类型，最终再转变为B型织构。在800℃退火后α晶粒的择优取向最弱，其织构类型为B型织构和T型织构组成的混合织构，较强织构的成分为：φ2=0°截面，{0001}<31ˉ2ˉ0>和{0001}<98ˉ1ˉ0>；φ2=30°截面，{0001}<31ˉ2ˉ0>和{0001}<12ˉ10>。对材料进行室温和高温(400℃)拉伸实验，可得到TC4钛合金强度及塑性与退火温度间的关系：退火温度的提高使合金的抗拉强度提高、屈服强度降低、改善了塑性，合金屈强比的降低使其可靠性提高。

使用Gleeble-3800热模拟实验机进行一系列热模拟压缩实验，研究了电子束冷床熔炼TC4钛合金在变形温度为850℃~1100℃、应变速率为0.01 s-1~10 s-1条件下的热变形行为。根据真应力-真应变曲线分析变形参数对流变应力的影响，分别建立电子束冷床熔炼TC4钛合金在(α+β)两相区和β单相区的Arrhenius本构模型，绘制了基于动态材料模型的热加工图。结果表明：流变应力随着温度的提高和应变速率的增大而降低；(α+β)两相区的热变形激活能Q=746.334 kJ/mol，β单相区的热变形激活能Q=177.841 kJ/mol；用相关系数法和相对平均误差分析了模型的误差，相关系数R2=0.995，相对平均误差AARE=5.04%。这些结果表明，所建立的模型较为准确，可准确预测其热变形流变应力；合金的最佳加工区域为：变形温度1000~1100℃、应变速率0.01~0.1 s-1。