TC4钛合金属于α+β两相钛合金，与其他两相钛合金一样具有较高的比强度和热强性，较好的综合力学性能和耐蚀性，以及良好的生物相容性，在航空航天航海领域和医学领域得到广泛应用。TC4钛合金在室温下塑性较低、变形困难，其应用曾一度受到限制。研究表明，超塑用TC4钛合金在温度范围为850～950℃，应变速率范围为10-4～10-2/s-1时，呈现良好的超塑性。利用材料的超塑性可以成形在常温条件下无法成形的零件，即超塑成形。但批量生产的超塑用TC4钛合金板材显微组织中往往存在高应力组织、畸变组织、拉长组织或大块组织等组织缺陷，这些缺陷不仅会降低结构件的强度、塑性和疲劳强度等性能，还会严重影响TC4板材的超塑成形。因此，研究TC4钛合金板材的退火工艺，优化退火态组织，对超塑TC4板材的推广和应用有重要意义。
研究人员通过控制冷轧加工率和调整再结晶退火制度，对超塑用TC4板材进行晶粒细化、等轴化、室温力学性能优化以及超塑性能研究。
试验采用真空自耗电弧炉3次熔炼TC4钛合金铸锭，其β转变温度为985～995℃。铸锭经3150t锻造机锻成板坯，板坯经1200mm四辊可逆式热轧轧制并退火后，在1200mm四辊可逆式冷轧机进行18%和30%不同冷轧加工率加工，成品退火后测试其性能优化工艺，并测试优化后TC4板材的超塑性能。
材料显微组织在Axiovert200MAT光学显微镜下观测，力学性能在Instron5885拉伸试验机上进行测试。试验结果表明：
（1）增加冷轧加工率，经840～880℃退火，有利于超塑用TC4板材得到均匀、无畸变、细小的再结晶组织，晶粒尺寸为4.1～5.3μm。
（2）在820～860℃保温1h热处理，超塑用TC4板材的室温良好，强度为1065～1048MPa，延伸率为17%～18.5%。
（3）大冷轧加工率和中高温热处理后，超塑TC4板材在870℃、应变速率为2.4×10-3/s-1时，延伸率可达到894%。