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随着我国航空航天领域的快速发展,锻造态的BT25y钛合金已无法满足我国航空航天对材料力学性能的需求。这就要求了在锻造态BT25y钛合金的基础上进行改进工艺。本文采用热轧的工艺方法,来提高BT25y钛合金棒材的室温和高温力学性能,采用光学显微镜,观察了锻造、热轧与热处理后BT25y钛合金的宏观与微观组织形貌,阐明了BT25y钛合金在锻造、热轧以及热处理过程中的组织演变特征,并利用电子万能拉力试验机与疲劳测试仪等实验仪器检测了BT25y钛合金在锻造、热轧与热处理后的静态室温与高温拉伸性能、疲劳性能与高温蠕变持久性能。利用Gleeble 3800热模拟机检测了不同温度、不同应变速率下,BT25y钛合金的热压缩行为,分析了应变速率与温度对BT25y钛合金流变应力的影响,并建立了流变应力与应变速率、温度、应变量之间本构模型,与BT25y钛合金的热加工工艺图。利用ABAQUS软件建立了锻造BT25y钛合金棒材的三维实验模型,分析了BT25y钛合金棒材在锻造过程中BT25y钛合金棒材内部的应力场与应变场分布形式与演变规律。研究结果表明,Ф270mm棒材组织为粗大的棒状初生α相、细小的片层状次生α相和少量条状β相。经过锻造后,粗大的初生α相细化,片层状α相组织基本消失。条状β相变细,尺寸约为1.2μm,含量约为17%。在室温拉伸锻造态Φ270mm、Φ47mm和热轧态Φ18.5mmBT25y钛合金时,抗拉强度最大,分别为1083、1169、962MPa。随着拉伸温度的升高,其屈服、抗拉强度降低。与锻造态BT25y钛合金相比,热轧态钛合金蠕变性能较低。Φ270mm、Φ47mm与Φ18.5mm钛合金棒材的S-N曲线方程分别为:lgN=3.262-0.094×lgS,lgN=3.360-0.105×lgS,lgN=3.240-0.091×lgS。当应变速率为0.01 s-1时,BT25y钛合金在930-1020℃压缩的流变应力相差较小;随着应变速率的提高,不同温度压缩的流变应力程度相差越来越大。当应变速率达到10 s-1时,930℃压缩时的流变应力最大,并且各温度的真应力波动最小。BT25y钛合金的流变应力随着温度的升高而降低。由Ф720mm锻造至Ф680mm时,BT25y钛合金棒材中心轴部位基本不受应力的作用,由材料表面至中心轴部位应力梯度较大,棒材中心部位存在应变死区;由Ф680mm,锻造至Ф270mm时,与Ф270mm,锻造至Ф47mm时,BT25y钛合金棒材中心轴部位受应力作用,由材料表面至中心轴部位无应力梯度,在棒材内部应力与应变均匀分布,保证了材料的组织均匀性。