钛合金广泛应用于航空航天、船舶、汽车等领域，尤其损伤容限型钛合金在现代航空工业中的应用更为广泛，因此，如何高效的成形损伤容限型钛合金产品也成为亟待解决的问题。本文原创性地提出了最小m值高效超塑性成形方法，与传统超塑性成形方法相比，该成形方法不仅能满足产品的变形需求，而且能极大地提高超塑性成形效率，在工程应用领域展现了广阔的市场前景。本课题基于Visual Basic语言研究开发了最小m值超塑变形拉伸实验程序控制软件，能够根据最小m值超塑变形的原理对拉伸实验进行实时控制，并能及时反馈数据信息，以及实时绘制出超塑变形特征曲线。在本课题中对损伤容限型TC4-DT钛合金在850℃—950℃的温度范围内进行了最大m值法和最小m值法超塑性拉伸实验。实验结果表明：在870℃温度下，最大m值法的延伸率达到了1240%，变形效率为3.76；而最小m值法在m值设为0.35、0.4、0.45时的延伸率分别为351.85%、458.46%、701.13%，所对应的变形效率分别是18.67、17.7、16.34，与最大m值法相比最小m值法的变形效率显著提高，且m值越小，对应的变形效率越高。其中m=0.35时，最小m值法的变形效率最高，是最大m值法拉伸效率的4倍。对比分析拉伸实验结果可知：随着温度的升高，延伸率不断增大，在870℃时延伸率达到最大，随着温度继续升高，延伸率呈下降趋势，这是因为随着温度的持续升高，晶粒不断长大，当超过临界温度时，超塑性能降低；晶粒尺寸较小的改锻后TC4-DT钛合金的超塑性能明显高于改锻前的粗晶组织。分析显微组织可知，在超塑性拉伸变形中，发生了动态再结晶。本课题还基于应变速率循环法超塑性拉伸实验对温度为850℃—890℃下的TC4-DT钛合金的超塑性本构关系进行了研究，在构建TC4-DT钛合金的本构关系时，利用了逐步回归的方法，即先基于Arrhenius方程建立了TC4-DT钛合金的本构模型，求出的激活能为171.9kJ/mol。但误差检验表明所构建的本构方程精度不足。于是再通过1stopt软件回归拟合来修正本构模型，构建出的TC4-DT钛合金的超塑性本构方程经检验，其精度高达0.99，该本构模型精确地反映了材料流动应力与变形温度、应变速率、应变之间的关系，可用于实际热加工过程的变形抗力计算，也可作为有限元模拟的本构方程。