本文主要研究了 Ti-15-3合金在经过深度冷轧后的高温拉伸变形行为、力学性能以及拉伸变形后的显微组织。　　对 Ti-15-3合金进行了40％/道次-3道次的深度冷轧，得到了厚度在0.65～0.75 mm之间的板材，在合金内部得到了纳米组织。并对冷轧态合金进行了不同工艺的时效处理，然后在时效温度进行拉伸试验。　　通过对高温拉伸真应力-真应变曲线的分析可以发现，在450℃条件下拉伸曲线为典型的应变硬化型，而在550℃和650℃条件下均为典型的不完全动态再结晶型，750℃为完全再结晶型。　　对比分析时效时间和温度对冷轧态合金高温拉伸性能的影响发现，在各个温度下，随着时效时间的延长，强度均呈先增大后减小再趋于稳定的趋势，而延伸率变化规律基本相似。在450℃时效4小时抗拉强度达到最大值1362MPa，此时延伸率超过5%；在550℃时效合金的性能非常稳定，时效1小时后强度达到650MPa，之后基本保持在650MPa左右，延伸率保持在40%以上；在650℃条件下时效1小时后强度为158MPa，继续时效强度保持在150MPa左右，延伸率高于100%；750℃条件下的强度已经非常低，但是延伸率最高达到了252%，实现了超塑性。　　对拉伸断裂后的组织研究表明，450℃条件下拉伸前后显微组织变化不大；而550℃和650℃条件下拉伸均会发生不完全的动态再结晶，在650℃拉伸断裂后的再结晶晶粒内部还发现了由于拉伸产生的变形带，不同应变量下合金的金相显微组织不同；在750℃拉伸会使得合金发生完全的动态再结晶，并且应变量越大，再结晶晶粒越细小。