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在飞机机身框架和连接件中，钛合金需要在减轻重量的同时提供足够的结构强度和损伤容限。TC4钛合金通过优化的热机械处理工艺，实现了力学性能的显著提升。

材料采用β相区锻造工艺：在β转变温度以上20℃（约995℃）进行多向锻造，累计变形量达到75%，随后在700℃进行2小时再结晶退火。这一工艺使材料获得均匀的片层组织，片层厚度控制在1-2μm，原始β晶粒尺寸限制在150μm以内。

在结构件验证试验中，优化工艺处理的材料展现出卓越的疲劳性能。在最大应力550MPa、应力比R=0.1的载荷条件下，疲劳寿命达到1.2×10⁵次循环。通过电子背散射衍射分析显示，材料具有适中的织构强度，基面织构强度在4.2MRD左右，这有助于提升材料的各向同性。

我们采用超声波探伤检测内部缺陷，确保当量平底孔直径不超过0.8mm。通过残余应力测试确保锻件应力分布均匀，为飞机结构件的安全应用提供可靠保障。