高强韧近β钛合金具有高的比强度、断裂韧性、耐疲劳性和优异的热加工性能,因此被广泛应用于航空、航天、航海、汽车等多个工业领域。但是随着我国高端装备行业的快速发展,对近β钛合金的强度和塑性匹配提出了更高的要求。本论文开发设计了一种新型的近β钛合金,名义成分为Ti-4Al-1Sn-2Zr-5Mo-8V-2.5Cr,系统地研究了其在高温下的热变形行为及组织演变,并依据其热加工图对合金进行了多道次的高温锻造,随后对该锻态合金进行不同的热处理来研究该合金在热处理过程中的强韧化机理。主要研究内容和结论如下所示。为了研究变形过程中温度和速率对Ti-4Al-1Sn-2Zr-5Mo-8V-2.5Cr合金热变形行为和组织演变的影响,对铸态合金进行了热压缩实验。对真应力-应变曲线分析发现,随着应变程度的增加,流变应力先增加后减小,直至达到稳定状态。并且在特定应变程度下,流变应力随着温度的增加和速率的降低而减小。计算得出该合金的热变形激活能为592.724k J/mol,并根据获得的本构方程对实验条件下的峰值应力进行了预测,发现预测值与实验值非常吻合,证明了获得的本构方程的有效性。从绘制的热加工图可以看出,合金热变形的失稳区集中在低温高应变速率的区域。当变形温度为780～830℃,应变速率为0.1～1s^-1时,合金微观组织中出现了绝热剪切带和局部流动现象。在变形温度为780～880℃,应变速率为0.001～0.01s^-1时,该合金微观组织中呈现出α相球化、动态再结晶和动态回复的现象,因此在该参数范围内,合金呈现出较好的变形行为。根据热加工图,对铸态Ti-4Al-1Sn-2Zr-5Mo-8V-2.5Cr合金在760～950℃范围内进行了多道次降温锻造。锻态合金呈现出均匀的等轴组织,其抗拉强度为922MPa,延伸率为3.5%。随后对锻态合金在不同温度下进行了固溶时效热处理。对于固溶态合金来说,随着固溶温度的升高,初生α相体积分数减小且再结晶程度增加,由于两者的共同作用,塑性单调增加,但抗拉强度先减小后增加。在同一时效温度下,合金中次生α相的体积分数随着固溶温度的升高先增加后减小。相对应的抗拉强度单调增加,但塑性（延伸率）先减小后增加。经过同一温度固溶处理,随着时效温度的升高,次生α相的体积分数减小但尺寸增加。对于力学性能来说,随着时效温度的升高,抗拉强度减小但塑性（延伸率）增加。对α/β两相区固溶后的锻态Ti-4Al-1Sn-2Zr-5Mo-8V-2.5Cr合金进行了双级时效处理。经过对比发现,双级时效后的合金中析出更多更细小的次生α相。造成这种现象的主要原因是,当合金在300℃预时效24h后组织中析出大量的等温ω相,这些ω相在随后的第二级时效过程中为次生α相的形核提供了质点。随着再时效温度的增加,双级时效细化次生α相的效果更加明显。同时,相比与单级时效,双级时效后合金呈现出更高的抗拉强度且没有明显地降低塑性。当再时效温度为520℃时,强度从1325MPa提高到了1423MPa,延伸率从4.37%降低到了3.71%。