钛合金由于其耐高温、耐腐蚀、比强度高、生物兼容性好和无磁性等的特点,被普遍应用于军、民领域。但是,钛合金的加工成本高一向是困扰相关研究人员的问题。相对于传统的铸造技术,半固态成形技术因为它加工温度低,成形力低等的特点,有望实现钛合金加工成本低的加工技术。目前,镁铝合金的半固态成形技术已经基本成熟,而钛合金的半固态成形技术还研究得较少。本文以Ti-7Cu合金为研究对象,研究了不同半固态热处理条件如:加热温度、等温时间及冷却方式对合金微观组织的影响。计算了晶粒平均尺寸、形状因子和晶粒长大激活能,分析了晶粒长大机制,并讨论了不同冷却方式对合金微观组织的影响。主要研究结果显示:晶粒的尺寸随着温度的升高而增大。并且,温度越高,晶粒越趋近于等轴。当温度上升到一定程度时,晶粒生长趋于平缓。温度升高,晶粒形状因子增大。半固态下,温度对晶粒长大激活能影响较为显著,随着温度的升高,各温度阶段的晶粒长大激活能逐渐减小。加热温度在1200℃以下时,晶粒主要通过合并长大机制长大,而温度高于1200℃时,晶粒的长大机制以Ostwald熟化机制为主。随着等温时间的延长,晶粒平均尺寸呈指数增长趋势,且不同温度下的晶粒形状因子随时间的变化趋势不同。Ti-7Cu合金在1100℃半固态加热温度条件下的晶粒生长指数为0.71,在1200℃的半固态加热温度条件下的晶粒生长指数为0.86。合金组织受冷却方式的影响较大。炉冷后的晶粒生长明显,析出相呈层片状和颗粒状,油冷后的析出相细小均匀,而空冷后的组织没有明显的晶界,且呈分散发射状。且冷却方式的变化不会改变合金的室温组织。经过对不同热处理条件下合金硬度值的测定发现,温度升高Ti-7Cu合金的硬度值降低,等温时间对Ti-7Cu合金的硬度值影响没有明显规律,但冷却方式对合金的硬度产生较大影响,油冷后的硬度最大。