钛合金具有较高的比强度和比刚度,优异的耐蚀性能、高温性能和加工性能,被广泛应用于航空航天、石油化工、舰船、汽车、医疗文体等领域,成为一种重要的结构材料和功能材料。但是,由钛合金的原材料成本及加工成本所构成的钛合金的使用成本远高于铝合金和钢材,限制了钛合金在更广泛领域的应用。因此,研制低成本钛合金对扩大应用具有十分重要的意义。本文在Ti-6Al-4V基础上添加0.1wt%B,系统地研究了Ti-6Al-4V-0.1B合金显微组织演变规律和力学行为,并对该合金低成本加工工艺进行了探索性研究,结果如下：论文系统地研究了铸态Ti-6Al-4V-0.1B合金组织特征及其形成机制,结果表明,采用两次真空自耗熔炼获得的Ti-6Al-4V-0.1B合金铸态组织由α相、β相与TiB相组成,TiB相为针状,表面十分光滑、平直,主要分布在原始p晶界处,在晶粒内部分布较少,铸态组织的原始β晶粒以及α相集束较Ti-6Al-4V合金明显细化。铸态组织形成过程中α相、p相与TiB相存在：(112)β//(010)TiB,(111)β//(1120)α,(001)TiB//(1010)α取向关系。部分β相以TiB相为核心长大,更多的形核核心导致了a集束的细化。对Ti-6Al-4V-0.1B合金的热变形特征及组织演变规律进行研究发现,该合金是一种对变形温度和应变速率均敏感的材料,随着变形温度的降低和应变速率的提高,流动应力提高。铸态组织单相区变形时,材料的变形机制以动态回复为主,个别变形条件下发生不完全再结晶,组织得到细化；两相区变形时,材料的变形机制为连续动态再结晶,片层状组织因动态再结晶而球化。魏氏组织两相区变形时,随着应变量增加,组织得到细化,片层状组织也因为发生连续的动态再结晶而球化,低应变速率下变形时,变形时间的延长促进了动态再结晶后的晶粒长大。TiB相在变形过程中发生断裂,并沿着加工流线分布,TiB相的存在促进了再结晶的发生,提高了组织的球化率。热处理对两相区轧制的Ti-6Al-4V-0.1B合金棒材的组织及动静态性能的影响进行了研究,结果表明：经过简单退火、两相区退火和单相区退火处理分别获得等轴组织、双态组织和魏氏组织。相变点以上热处理冷却过程中,α相从p相基体和TiB相处形核长大,TiB相作为α相的形核过程的附加形核位置,有助于α相的析出。在拉伸变形时：魏氏组织的强度高于双态组织和等轴组织,但塑性明显低于后者。退火冷却方式对合金的性能有较大的影响,水冷获得的强度最高,塑性最差,空冷和炉冷的强度接近,塑性最好。在高速冲击载荷的作用下：等轴组织和双态组织比魏氏组织可承载更高应变速率的压缩变形,三种组织绝热剪切敏感性,从不敏感到敏感的顺序依次为：双态组织、等轴组织、魏氏组织,双态组织中初生α相比例在50%-55%的合金动态性能最优。两相区退火不同冷却速度下,炉冷组织动态性能最仕,空冷次之,水冷最差。0.1wt%B添加对Ti-6A1-4V合金变形组织的平均动态流变应力影响不大,但能够降低材料的动态变形塑性,降低程度由大到小的排序为：魏氏组织>等轴组织>双态组织。TiB相相的存在不改变Ti-6A1-4V合金不同组织的绝热敏感性规律,处在绝热剪切带上的TiB相不是合金发生绝热剪切效的直接原因。对铸锭两相区直接轧制的低成本钛合金制备工艺进行探索研究,结果表明,0.1wt%B添加后Ti-6A1-4V合金铸锭的热工性能得到了明显的改善,两相相区直接轧制的最大变形量可达70%。随着变形量的增加合金的的组织得到了明显的细化。铸锭经过β+β相相区形变热处理后获得了具有一定比例片层状初生α相的双态组织。相同变形量的两火次轧制比一火次轧制获得的组织更为细碎,板材性能更为优异。采用低成本加工工艺制备的钛合金板材经过920℃/1h,FC热处理后动静态性能与传统方法制备的Ti-6A1-4V相相当。铸态组织两相区直接轧制生产低成本钛合金工艺可行。