TC11钛合金是一种重要的航空材料，在航空领域具有广泛的应用。由于TC11钛合金属难变形材料，其锻造温度范围较窄，变形抗力和组织性能对热力参数敏感，导致实际生产中锻件的组织与性能稳定性较差。本文通过等温恒应变速率压缩实验，对TC11钛合金的热态变形行为进行了研究，并采用基于动态材料模型的热加工图技术研究了TC11钛合金热变形机制以及热加工工艺的优化。研究结果对制定合理的锻造工艺和获得组织与性能优良且稳定一致的TC11钛合金锻件具有重要的指导意义。 等温恒应变速率压缩实验在热加工模拟试验机上进行，压缩变形温度和应变速率分别在780℃～1080℃和0.001s-1～70.0 s-1范围内。利用压缩实验数据分析了变形温度和应变速率对TC11钛合金流动应力的影响规律，并在Arrhenius型方程适用性分析的基础上，建立了TC11钛合金的新型本构关系。误差分析表明，所建立的本构关系具有较好的精度，可应用于工程实际。 对不同温度和应变速率变形后的TC11钛合金的微观组织进行了观察和分析。结果表明：当变形温度高于转变温度时，不同应变速率下的变形组织均为组织。其中，当时主要为拉长的晶粒和少量的动态再结晶晶粒，以晶间变形为主；当时，出现晶粒的动态再结晶；当位于0.001 附近时，相并没有发生明显的动态再结晶。当变形温度低于转变温度时，不同应变速率下的变形组织均为组织。其中，当 ,易发生局部流动或绝热剪切现象；当，组织较为均匀。 基于动态材料模型理论，利用热态压缩实验数据绘制出了TC11钛合金在不同应变量下的热加工图。通过对加工图中失稳区和稳定区分析以及对加工图中不同区域变形试样的微观组织观察，研究了TC11钛合金的失稳现象、热态变形机制以及热加工工艺的优化。结果表明，在两相区，当变形温度为780℃~927℃，应变速率为0.0032s-1～70 s-1时，易出现绝热剪切、局部变形、相的裂纹和空洞等流变失稳现象；在单相区，当应变速率为1s-1～70 s-1时，变形主要为晶间局部变形，出现机械失稳现象。TC11钛合金较佳的变形热力参数有4个区域，分别为 780℃~852℃、0.001 s-1～0.003s-1，852℃ ~937℃、0.001 s-1～0.01s-1， 947℃~1007℃、0.001 s-1～0.01 s-1和1017℃~1080℃、0.001 s-1～0.3s-1。其中，在两相区的最佳变形热力参数位于877℃～902℃和0.001 s-1附近，其变形机制为超塑性；而在单相区的最佳变形热力参数在应变量小于0.5时位于1057℃~1077℃和0.001 s-1附近，在应变量大于0.5时位于1050℃和0.01 s-1附近，其变形机制均为动态再结晶。