Titanyum alaşımları arasında TC4 yaygın olarak kullanılan bir titanyum alaşımıdır. Genellikle tavlanmış halde kullanılır. TC4, gerilim giderme tavlaması, yeniden kristalleştirme tavlaması ve katı çözelti yaşlandırma işlemine tabi tutulabilir. Tavlamadan sonraki yapı bu şekildedir ve fazlar bir arada bulunur, ancak fazın içeriği daha azdır, yaklaşık %10'a tekabül eder. TC4 yeniden kristalleşme sıcaklığı 750 derecedir.
Yeniden kristalleşme tavlama sıcaklığı genellikle yeniden kristalleşme sıcaklığının 80-100 derece üzerinde olacak şekilde seçilir (ancak pratik uygulamalarda özel duruma bağlıdır). Yeniden kristalleştirme tavlamasından sonra TC4'ün yapısı eş eksenli faz + fazdır ve genel performans iyidir. Ancak TC4'ün tavlama işlemi yalnızca bir faz stabilizasyon işlemidir. Mükemmel özelliklerinin potansiyelinden tam anlamıyla yararlanmak için güçlendirilmesi gerekir. TC4 alaşımının +/faz geçiş sıcaklığı 980-990 derecedir.
Çözelti işlem sıcaklığı genellikle +/ dönüşüm sıcaklığının 40-100 derece altında olacak şekilde seçilir (özel duruma bağlı olarak), çünkü faz bölgesinde çözelti işlemiyle elde edilen kaba Widmanstatten yapısı yüksek dayanıklılığa ve kırılma direncine sahiptir. Yüksek tokluk avantajına sahiptir ancak çekme plastisite ve yorulma mukavemeti çok düşüktür. Ancak + faz bölgesindeki çözelti işleminin bu dezavantajı yoktur.
Yaşlandırma işlemi, çözeltiyle işlenmiş TC4'ün orta sıcaklığa ısıtılması, belirli bir süre tutulması ve ardından havayla soğutulmasıdır. Yaşlandırma işleminin amacı, katı çözelti işleminin ürettiği ve genel performansa zarar veren fazı ortadan kaldırmaktır. Katı çözelti işlemiyle üretilen söndürülmüş martenzit, yaşlanma süreci sırasında hızla ayrışır (faz dönüşümü oldukça karmaşıktır), bu da mukavemetin artmasına neden olur. Bu konuda iki görüş vardır:
1. '' +'ya ayrıştığı için, ayrışma ürünlerinin dispersiyon güçlendirme etkisinin TC4 yoğunluğunu arttırdığına inanılmaktadır.
2. Yaşlanma süreci sırasında fazın ayrışarak ω fazını oluşturduğuna ve TC4'ün güçlenmesine neden olduğuna inanılmaktadır.
Yaşlanma ilerledikçe gücü azalır. Bu olayla ilgili iki farklı görüş vardır:
1. Fazın toplanması gücü azaltır.
2. ω fazının ayrışması bir yumuşama işlemidir.
Yaşlandırma sıcaklığı ve süresinin seçimi, en kapsamlı performansın elde edilmesine dayanmalıdır. Önerilen çözüm ve yaşlandırma aralıkları dahilinde, yaşlandırma sertleşme eğrisi aracılığıyla en iyi prosesi belirlemek en iyisidir. Düşük sıcaklıkta eskitme (480-560 derece), 700 derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıkta yaşlanmadan daha iyidir. Çünkü yüksek sıcaklıklarda çekme mukavemeti, dayanıklılık ve sürünme mukavemeti, kırılma tokluğu ve çentik çekme özellikleri açısından düşük sıcaklıkta yaşlandırma, yüksek sıcaklıkta yaşlandırmaya göre daha iyidir. TC4'ün katı çözelti işleminden sonraki kapsamlı performansı, 750-800 derecelik tavlama işleminden sonra olduğundan daha iyidir.
TC4 titanyum alaşımının işlenmesinin, ısıl işlem sonrası orijinal yapının mikroyapı ve mekanik özellikler üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olmasına neden olduğunu belirtmek gerekir. Faz dönüşüm sıcaklığının üzerinde farklı deformasyonlarla oluşan ağ benzeri yapı ısıl işlemle değiştirilemez. 750-800 derecede tavlamanın ardından orijinal organizasyon durumu temel olarak korunur; Faz dönüşüm sıcaklığının altında işlem için Elde edilen faz yapıları, 750-800 derecede tavlama sonrasında eş eksenli birincil fazı ve dönüştürülmüş fazı elde edebilir. İlkinin çekme sünekliği ve alan azalması ikincisinden daha düşüktür; ancak yüksek sıcaklık dayanımı, kırılma tokluğu ve sıcak tuz stres korozyonuna karşı direnci daha yüksektir.
