TC21鈦合金是一種高強高韌高損傷容限鈦合金，具有良好的強度塑性斷裂韌度和較低的裂紋擴展速率。TC21鈦合金的顯微組織決定其使用性能和力學性能，通過形變熱處理能有效地改善其顯微組織，從而達到較好的性能。鈦合金的超塑性成形技術是利用材料在超塑性狀態(tài)下的優(yōu)異變形性能而發(fā)展起來的一種技術。當鈦合金處于超塑性狀態(tài)時其流動性能好，易于填充，從而容易成形出復雜的合格零件。與普通鍛態(tài)顯微組織不同的是，經過超塑變形后的試樣變形區(qū)明顯發(fā)生動態(tài)再結晶，顯微組織明顯粗化，從而影響其性能。對超塑變形后的TC21鈦合金進行熱處理，研究其組織演變規(guī)律，為該合金的等溫鍛造、超塑性精密鍛造工藝開發(fā)提供參考。

超塑性拉伸試驗采用ＳＡＮＳ－ＣＭＴ４１０４型微機控制的電子萬能試驗機，試樣為５ｍｍ×１５ｍｍ的標準拉伸試樣，通過電阻爐加熱保溫。TC21鈦合金在不同條件下超塑拉伸變形后,進行雙重退火熱處理,研究熱加工工藝對TC21鈦合金顯微組織演變的影響。結果表明,當變形溫度在890～960℃時,TC21鈦合金的伸長率隨變形溫度的增加先增加后減少,最佳超塑性變形溫度為910℃;TC21鈦合金在α+β相區(qū)超塑變形,然后在α+β相區(qū)雙重退火處理后得到雙態(tài)組織;在準β區(qū)進行超塑變形、α+β相區(qū)雙重退火處理后得到網籃組織。