本文围绕小规格TC17钛合金棒材的热锻-热轧成形过程的若干关键问题展开研究,采用试验研究、理论分析、数值模拟和实际生产相结合的研究手段,对材料的高温变形行为、微观组织变化、热锻热轧过程进行了系统研究,解决了TC17钛合金坯料的加热-热锻-热轧全流程工序的多个关键技术问题,打通了小规格TC17钛合金棒材加工的完整技术链条,最终制备出满足标准的合格棒材。主要研究内容和结果如下:对铸态TC17钛合金进行热压缩试验得到了流动应力曲线,分析了铸态TC17钛合金的高温流动应力特征。建立了铸态TC17钛合金的应变补偿双曲正弦本构模型、修正Arrhenius模型、Johnson-Cook本构模型、修正Johnson-Cook模型,并提出了一种新的修正非线性回归本构模型。分析发现:在整个变形温度范围内,本文所提出的修正非线性回归本构模型能够更为精确地符合铸态TC17钛合金高温流变曲线。基于Murty失稳准则建立了铸态TC17钛合金的热加工图,结合宏微观组织分析,揭示了铸态TC17钛合金的高温变形机理,为合理选择热加工工艺参数提供了理论依据。通过微观组织分析发现:应变速率越大,铸态TC17钛合金变形后的晶粒尺寸越大,织构明显,中间相尺寸越大。在相同应变速率和变形量条件下,加工温度越高,HCP结构的中间相含量越少,中间相的尺寸越小。对铸态TC17钛合金坯料的加热-锻造拔长过程进行了有限元数值模拟,确定了坯料的加热规范,获得了坯料两火次锻造的应变场、应力场、温度场及载荷的变化规律,以此确定了TC17钛合金锻造拔长的锻造火次、开坯锻造温度、锻造比、压下速度等工艺参数。试生产验证了模拟结果的可靠性,成功制备出钛合金棒坯,尺寸和外观符合要求。对锻态TC17钛合金进行压缩试验,通过正交试验和方差分析发现应变、变形温度和应变速率都对流动应力有显著影响。建立了锻态TC17钛合金高温流动应力的Johnson-Cook、修正Johnson-Cook、双曲正弦、修正Arrhenius本构模型,并提出了一种修正非线性回归本构模型,发现应变补偿双曲正弦本构模型和修正非线性回归本构模型具备较高的精度。不同应变程度下的钛合金的微观组织不同;应变速率越低,晶粒尺寸越均匀;变形温度越高,平均晶粒尺寸越大,组织不均匀性越显著;变形速率越小,晶粒取向越均匀,织构越弱;变形温度越低,晶粒取向越均匀,织构越弱。对锻态TC17钛合金两火次多工步孔型轧制进行了全流程数值模拟,获得了轧件的充填、应变场、应力场和温度场的变化规律。依据数值模拟结果确定了轧制孔型和开轧温度。依据模拟结果,对小规格TC17钛合金棒材进行了实际轧制生产,成功轧制出（?）9mm的TC17钛合金棒材。微观组织分析和力学性能检测表明,制备的TC17钛合金棒材组织均匀,力学性能完全达到了国家军用标准的性能要求,表明数值模拟结果可靠、有效。