TC4钛合金作为一种（α+β）型钛合金,具有较高的塑性和冲击韧性,而且综合性能优良,常作为重要零部件应用于航空、航天等领域。钛合金丝的耐腐蚀性能好、比强度高、高温性能优异,其综合性能远远优于不锈钢和铝合金等其他金属材料,被广泛应用于航空航天发动机涡轮盘和叶片的补焊、机匣的焊接、化工领域内的过滤网、医疗领域中的植入人体的牙冠固定、颅骨固定、及各种紧固件、承力构件、弹簧等。由于钛合金加工性能较差,实际生产中需要在高温下成形,钛合金丝的成型多采用热拉拔工艺,为优化工艺设计,需要通过实验来了解不同变形条件下材料的变形行为。本文以TC4钛合金为研究对象,通过TC4钛合金热拉伸模拟试验,研究变形温度、应变速率的不同对TC4钛合金的热变形行为的影响,绘制流变应力曲线,建立了TC4高温拉伸变形时的本构方程以及热加工图,为优化TC4钛合金丝的热拉拔工艺提供理论指导。根据热模拟实验所得的实验结果,进行了TC4钛合金盘条热拉拔试验,探索了拉拔温度与应变速率的不同对TC4钛合金丝材显微组织与力学性能的影响,为制定热拉拔生产技术规范提供了理论依据。同时研究了热处理工艺的不同对热变形后的TC4钛合金显微组织与性能的影响,主要研究结果如下:（1）TC4钛合金热拉伸变形的过程中,在相同应变速率下,最大变形抗力随着变形温度升高而降低;当变形温度保持不变,最大变形抗力随着应变速率的增加而升高。800⁹60℃、0.01¹0s^-1的变形条件下,TC4钛合金的变形激活能Q=705.87KJ/mol。其最大抗力本构方程:σ=（1/0.005117）In{(Z/8.96042×10³⁰)^1/n+[（Z/8.96042×1030）^2/n+1]^1/2}。应变为0.15时的最佳工艺参数为变形温度918⁹28℃,应变速率为0.01⁰.0115s^-1之间的区域;在应变为0.2时,变形温度800⁸15℃,应变速率为0.01⁰.0153s^-1之间的区域是最佳工艺参数。（2）由φ8mm拉拔到φ5.2mm过程中,等轴α组织经拉拔变形后非常细长,晶粒长径比最大,抗拉强度增加了23.26%,延伸率减小了15.01%,中间两次退火处理后,显微组织等轴化,分布均匀,性能得到改善,抗拉强度分别减小16.74%、16.03%,延伸率分别增加34.3%、59%。拉到φ2.0mm时,抗拉强度较于φ8mm增加44.1%,塑性也增加了18.65%,综合性能最优。（3）应变速率相同时,温度越高再结晶越充分,抗拉强度随着拉拔温度的升高而降低,塑性随着拉拔温度的升高而增加;同一拉拔温度下,应变速率为0.4s^-1时,材料内部再结晶充分组织较粗,抗拉强度最小塑性最高,1.2s^-1、2s^-1的应变速率下,再结晶不充分,组织中较细,强度增大塑性降低。综合考虑来看,拉拔温度为850℃,应变速率1.2s^-1（对应的工程应变速率为3m/min）的参数为最佳热拉拔工艺。热拉拔过程中,试样内部的晶粒组织均匀,晶粒大致成等轴状,都沿着拉拔方向拉长。晶粒的取向也出现了显著变化,由于拉拔力与挤压力的作用,形成了{101?0}<011?0>板织构,且应变速率越大,形成的织构强度越大。（4）一重退火实验中,随着退火温度的升高,组织尺寸发生长大,分布较为均匀,材料的强度随着退火温度的增加,有明显下降的趋势且下降幅度较大,而塑性增加。双重退火后,材料内部析出次生α相数量增多,尺寸增大,得到典型的等轴α+晶间β组织,较一重退火强度有所降低,而塑性有很大的提升;随着第一重与第二重退火温度的升高,初生α相尺寸有所增加,并且析出的次生α相数量增多,尺寸增大,材料的强度降低而塑性增加。（5）一重热处理后,750℃热处理后的拉伸断裂属于解理断裂,800℃与850℃的断裂界于解理断裂与韧窝断裂之间的准解理断裂,随着一重热处理温度的升高,塑性有显著增加。二重热处理工艺下,试样的室温拉伸断口均属于韧窝断口,且随着二重热处理中一重退火温度与二重退火温度的升高,等轴韧窝有变大变深的趋势,塑性随着一重退火温度与二重退火温度的升高而增加。