高强高韧钛合金作为性能优异的结构材料在航空航天等领域具有不可或缺的地位,是钛合金发展最为重要的方向之一。系统性的研究以及基础研究的缺乏,在一定程度上限制了先进钛合金的发展与工程应用。TC21钛合金作为我国自主研发的高强高韧损伤容限型钛合金,热加工工艺参数决定了其显微组织以及最终的综合性能。组织遗传现象普遍存在于TC21钛合金的热加工过程中,结合实际生产工艺流程,探索热加工工艺参数对TC21钛合金构件在热加工过程中的组织演变规律,并明晰在热加工过程中的组织遗传规律具有重要意义。本文主要研究工作如下:基于热压缩试验,在β单相区进行压缩变形时,研究β单相区热变形参数对TC21钛合金显微组织演化规律的影响。结果表明,在β单相区变形时,β晶粒发生不连续动态再结晶。变形量以及冷却速率对α变体与β基体之间的Burgers位向关系的遵守并未造成显著的影响,但对α相的特征参数和变体种类数量存在一定影响。开展TC21钛合金在α+β两相区的热压缩试验,研究α+β两相区热变形工艺参数对片层α相动态球化行为的影响。结果表明在变形前的保温阶段,片层α相的粗化与α→β相变导致的细化存在竞争关系。随着变形温度的升高、应变速率的降低以及变形量的增加,片层α相的动态球化百分数增加。此外,随着片层α相动态球化百分数的增加,α相与β基体之间的Burgers位向关系偏离的程度逐渐升高。对经过α+β两相区变形后的TC21钛合金进行固溶时效处理,研究不同热变形参数对TC21钛合金固溶后片层α相球化行为的影响规律、静态球化机理以及时效处理后组织演化。结果表明,变形量对片层α相球化百分数的影响最为明显。固溶处理过程中片层α相的球化行为由静态再结晶、末端迁移以及Ostwald机理控制。固溶时效处理后,热变形参数对片层α相球化百分数的影响规律与时效前的变化规律相似。