近些年来，钛合金的应用已从最初的航空航天逐渐发展到各个领域，由于其比强度高、密度小、抗腐蚀等良好特性，一直受到人们的青睐。但是，钛合金的变形抗力大、塑性差等特点，使其工艺复杂，加工困难，成本较高，限制了它的进一步发展。本文以TC4钛合金板为研究对象，对其轧制过程进行模拟与研究，为钛合金板的轧制工艺提供了理论依据。论文的主要研究内容如下：(1) TC4钛合金相变动力学模型的建立。采用DSC实验仪及Gleeble-3500热模拟实验机测定了TC4钛合金在连续冷却过程中的DSC曲线与恒温相变的热膨胀曲线，根据Avrami方程并结合实验数据建立了TC4钛合金相变动力学模型。模型与实测曲线吻合良好，验证了该相变动力学模型的准确性。(2)考虑相变的TC4钛合金流变应力模型的建立。采用Gleeble-3500热模拟实验机测定了TC4钛合金在不同条件下的流变应力曲线，结合相变动力学模型，建立了考虑相变的TC4钛合金流变应力模型。模型与实测曲线误差较小，验证了该流变应力模型的准确性。(3) TC4钛合金轧制过程热力耦合模型的建立。结合流变应力模型、轧制力模型和温度场模型，建立了TC4钛合金轧制过程的热力耦合模型，编程计算出轧制过程的模拟结果。钛合金板轧制过程十分复杂，本文以传统轧制理论为基础，结合TC4钛合金的特性，模拟了钛合金板的轧制过程，得出相关结论如下：(1) TC4钛合金的导热系数低是造成轧件表面与中心温差较大的主要原因；(2)轧件表面由于温降明显，相变程度要高于轧件内部；(3) TC4钛合金的流变应力在轧制过程中变化明显，对温度场有较大影响。