TC6钛合金是综合性能良好的马氏体型α+β两相热强钛合金,可在400～450℃下长期工作,并主要用于航空发动机的叶片、转动件及紧固件。本论文借助光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸力学性能测试以及蠕变试验等手段研究了TC6钛合金的高温蠕变行为及热处理工艺对合金组织性能的影响,获得如下主要研究结论：(1)试验后得到了TC6合金不同温度和应力条件下的蠕变应变—时间曲线,分析表明随着蠕变温度或应力的提高,合金稳态蠕变速率在增加,其稳态蠕变阶段时间缩短。另外根据次曲线数据计算得到合金的高温蠕变相关材料常数,建立了合金高温蠕变的本构方程：(2)TC6钛合金在350～450℃高温蠕变时,其蠕变机制是位错和扩散双重控制机制；在450～500℃高温蠕变时,其蠕变机制主要是扩散控制机制；并且晶界的滑动对蠕变也有一定的作用。(3)TC6钛合金高温蠕变过程中晶粒扭曲拉长,位错密度增加,在动态回复作用下形成亚晶结构,并且随着蠕变温度和应力的提高,位错密度增加和亚晶结构更明显。(4)TC6钛合金400℃的高温蠕变过程中,次生α相数量相比其它温度蠕变的数量明显较多,其中次生针片状α相穿过α相和β相的相界产生,次生板条α相主要存在于β转内,次生α相的增多有利于增加合金的高温蠕变抗力。(5)TC6经920℃/1.5h,FC+620℃/2h,AC热处理,其性能为抗拉强度1032MPa,屈服强度983MPa,仲长率20.2%,断口收缩率47.8%。