钛合金具有比强度大、耐腐蚀性好、高温性能可靠等优点,在航空航天领域得到广泛的应用。但是钛合金室温塑性差,变形抗力较大,制约了其冷态成形的发展。因此绝大部分钛合金需要在高温下成形,对模具和成形设备要求较高,加大了制造成本,限制了钛合金的应用。钛合金的热氢处理技术,把氢当作临时合金化元素,借助氢致相变、氢致塑性、可逆合金化等特性来改变钛合金的热加工性能。但是热氢处理技术主要集中于单一道次的置氢处理,而关于多道次的循环热氢处理研究在国内外尚属空白。本文对Ti6Al4V合金进行多道次循环置氢处理,利用金相显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪等手段,结合室温压缩试验,对循环热氢钛合金的显微组织和力学性能进行了系统研究。利用M-200型摩擦磨损试验机对不同氢含量的Ti6Al4V合金进行摩擦磨损试验,以研究氢含量对钛合金摩擦磨损性能的影响规律。采用第一性原理方法构建了不同氢浓度的aTi-H晶体体系,研究了不同氢含量下,aTi-H体系的结构、能量、能带结构、电子态密度的变化规律。试验结果表明：一道次置氢钛合金极限变形率增加了17.67%,室温塑性的增强得益于钛合金内β相的增多。而多道次循环置氢导致钛合金发生氢脆,促进了组织内氢化物的生成,并且伴随着置氢次数的增加,针状α马氏体的数量减少,α”马氏体增多。压缩后的循环置氢试样晶粒弯曲并得到一定程度细化,α”体积分数增大,未发现剪切带的形成。氢使钛合金的摩擦系数降低,但是氢含量对Ti6Al4V合金摩擦系数的影响不明显。随氢含量的增加,钛合金的耐磨性能逐渐变差。随着氢含量的增加,钛合金的氧化磨损特征逐渐变弱,磨粒磨损所起的作用逐渐增强。Ti-H晶胞的体积和体积膨胀率随着氢含量的升高而增大,发生了晶格畸变,晶胞结构不稳定,更易生成钛氢化合物。晶胞的稳态能量和杂质形成能随着氢含量的增大而减小。纯Ti晶体的能带结构图表现出典型的金属导体能带特质,能带在费米能级的周围密集分布,具有典型的金属性。置氢后钛原子之间的部分成键力降低,存在弱键效应。