钛合金具有较低密度、较高比强度、优良的耐腐蚀和低温性能等优点，被广泛应用于航天航空以及军事工业，但其过高的成本严重限制了在各个领域的大量使用。因此，本课题围绕低成本的高强钛合金来展开研究。本课题根据国内外最新开发研制的低成本钛合金，设计了几组以Ti-6Al为基础的低成本Ti-Al-V-Fe-O合金并以TC4合金作为对比。进行二次熔炼获得铸锭后，通过计算法和DSC热分析法测定各组合金的β相转变温度，依据该温度对材料进行退火热处理。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析不同合金的微观组织，利用电子万能测试仪、显微硬度仪以及Gleeble动态热模拟试验机来测定合金不同状态下的力学性能。测量各组合金热处理后的常温拉伸性能和显微硬度值，结果表明：(1)合金元素V、Fe对合金的屈服强度和抗拉强度都有较高的强化作用，随着V、Fe元素含量的增加，钛合金的屈服强度和抗拉强度也增大，其中Fe元素比V元素的强化效果更明显；(2) Fe元素含量过高会使固溶强化时合金的晶格畸变过大，引起合金脆化，当Fe元素含量在一定范围内升高时，合金延伸率有所降低；(3)V元素对组织有明显的细化作用，当V元素增加时合金的延伸率有略微升高；(4)O元素增加时，合金的强度、硬度都有较大提升，延伸率和弹性模量则有较多下降，因此必须将氧含量严格控制在一定范围内，使合金同时满足强度和塑性要求。采用Gleeble-1500热模拟试验机对Ti-6Al-3V-Fe-0.26O合金进行不同温度下和压缩率下的高温压缩试验，结果显示：(1)合金进行高温压缩时，随着变形温度升高，在950℃～1000℃之间，曲线的峰值应力和稳态应力均有下降且出现峰值的应变量逐渐减小，而在1050℃～1100℃之间，曲线的峰值应力、稳态应力以及峰值出现的位置都接近定值；(2)各组合金均表现出动态回复的特征，温度的升高降低了加工硬化，使得高温形变软化机制占主导，当温度超过1050℃后合金的加工硬化现象几乎消失；(3)合金在950℃下随着变形量的增加，铸态组织中的α片层被拉断，当形变率达到80%时组织出现了典型的熟化现象，原来的片状α相变成了细小、弥散的α相颗粒，颗粒尺寸与片层宽度的尺寸相当。