近年来,随着我国航空工业的飞速发展,近β钛合金因其具有高强韧性、优良淬透性、高损伤容限等特性,成为航空制造领域长寿命、轻量化承力构件的关键材料之一。其在制造复杂结构的大型航空模锻件的过程中,由于各部位变形及温度不均匀极易导致锻件局部宏、微观组织难以满足航空锻件的高要求,需去除掉部分材料,使得材料利用率降低。本论文着眼于一次模锻成形的TB6钛合金工字形模锻件低倍组织中出现的“低倍粗晶”现象及其导致组织、性能不均匀等问题,主要研究了TB6钛合金低倍粗晶组织的显微特征及其对力学性能的影响;研究了TB6钛合金高温变形行为,着重讨论了低倍粗晶组织的形成机理及其与变形工艺间的关联关系,明确了TB6钛合金低倍粗晶组织形成的量化临界条件,并通过有限元二次开发实现了模锻件中低倍粗晶组织的数值模拟预测,主要研究结果如下:（1）TB6钛合金模锻件表面一定厚度处产生暗色斑点状低倍组织,称为低倍粗晶,该组织使得锻件组织不均匀,局部区域β晶粒粗大。低倍粗晶组织的显微特征表现为大块β晶粒,晶粒内部均匀分布细小等轴α晶粒,大块β晶粒之间非紧密相邻,其间分布着锻件正常低倍组织（非低倍粗晶）,属于典型双态组织,表现为细小等轴β晶粒,细小等轴β晶粒内部同样均匀分布细小等轴α晶粒。（2）与正常组织相比,TB6钛合金模锻件低倍粗晶组织抗拉强度较低,但由于低倍粗晶组织的微拉伸试件在拉伸变形过程中发生了β相向斜方马氏体α’’相的转变,发生应力二次上升现象,提高了材料的延伸率。低倍粗晶影响了材料的组织均匀性,故需要探索其产生机理,找到避免及消除的方法。（3）TB6钛合金低倍粗晶组织的形成需同时满足一定的变形温度（降温后）和变形量。此外,影响低倍粗晶的因素还有:初始保温温度、降温后保温时间、应变速率、压缩结束后的冷却方式及初始坯料低倍组织等。其中,通过降低应变速率、采用空冷的冷却方式（热压缩后）、降低初始保温温度、提高降温后的保温时间等方法有利于减轻或消除低倍粗晶的影响。（4）基于低倍粗晶组织形成的临界判据,通过二次开发建立了有限元子程序,可较准确地预测模锻件低倍粗晶组织的分布规律。