(α+β)型钛合金因其具有低重量高强度的特性,而在军事领域以及民用领域都有广泛的应用。在实际工程应用中,该类钛合金时常需要面对极端环境以及极端加载条件。因此,对(α+β)型钛合金进行准确的力学性能测试及可靠地表征测试是十分有必要的。本文分别利用微型拉伸试验机及微型霍普金森拉杆,对两相钛合金TC4进行了准静态及动态拉伸加载。将原位X射线相衬成像技术、扫描电子显微镜、电子背散射衍射技术以及X射线数字图像相关法应用于TC4合金准静态及动态拉伸加载时的变形破坏机理研究。研究结论如下:(1)成功的将高速X射线数字图像相关法应用于准静态及动态拉伸加载下的TC4合金的应变场计算中。同时,从形态学的方面量化确定了X射线的散斑大小约为20μm。首次实现了TC4合金数字图像相关法计算的位移场、应变场计算误差的量化分析并分别将本次试验中TC4合金的位移场及应变场的计算误差控制在了0.01像素及0.1%以下。(2)据应力-应变曲线所示,TC4合金展现出明显的应变率效应。动态拉伸加载下TC4合金的屈服强度及拉伸强度(分别为815 MPa及1010 MPa)均高于准静态拉伸加载下TC4合金的屈服强度及拉伸强度(分别为624 MPa及725 MPa)。与准静态拉伸相比,动态拉伸加载时TC4合金明显展现出拉伸硬化。(3)动态拉伸应变超过4%时,TC4合金发生了明显的应变软化,导致动态拉伸时TC4合金的断裂应变(8.72%)小于准静态拉伸时的断裂应变(9.88%)。据应变场显示:动态拉伸加载时,试样中快速生成窄剪切变形带,导致动态加载下的试样的剪切破坏;准静态拉伸加载时,试样发生持续的塑形变形,逐渐形成应变集中带,产生颈缩现象并最终断裂破坏。(4)TC4合金在准静态及动态拉伸加载时,孔洞形核均主要集中在α/β相界。但准静态拉伸加载时,孔洞沿着集束边界处的α/β相界进行合并,形成裂纹。动态拉伸加载时,孔洞沿最大剪应力方向穿过集束进行扩展。