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近年来，随着钛合金的广泛应用，钛合金的超塑性等温锻造技术在航空宇航制造领域，特别是引擎的压气机叶片和大型航空复杂锻件的生产上展现出巨大的优势和应用前景。超塑性等温锻造技术解决了传统钛合金锻造技术上的诸如变形抗力大、易开裂、设备吨位要求高等难题。但是不同牌号的钛合金在超塑性能上存在巨大差异，这就大大限制了模具和锻件设计的余度，不利于发挥钛合金超塑性在提高材料利用率和精确成形上的巨大优势。因此研究钛合金的塑性评价机制对于指导其在工程方面的应用极具现实意义。本文以TC4钛合金为例，利用CMT4104型电子拉伸试验机和Gleeble-3500型热模拟试验机，进行高温拉伸和压缩实验。研究了该牌号钛合金在拉伸和压缩状态下的超塑性流变特征，并建立TC4钛合金的超塑性本构方程。研究显示：TC4合金在高温塑性变形时，流变应力随应变速率的增加而升高，随温度的升高而显著降低，同时TC4合金在变形温度＞850℃，应变速率＜10-2S-1时，其流变行为表现出超塑性变形特征。求得其超塑性本构模型满足以下函数关系：ε=3.79×1012[sinh（0.011914σ）]4.83exp[-313.124×103/（RT）]其次本文分析并确定钛合金在超塑性镦挤状态下鼓形区的损伤机制，通过实验测定韧性损伤阀值C和临界空穴扩张比VGC，进而确定超塑性镦挤试验的极限压下量并求得镦挤率λ的函数关系。结果表明：（1）TC4合金在常温下的断裂机制为混合型断裂，在超塑性状态下的断裂机制为韧性断裂。借助空穴扩张比理论及Cockcroft&Latham准则，建立的预测TC4合金在镦挤试验侧表面开裂的判据，可以作为镦挤试验的终止条件。（2）TC4合金在超塑性变形时的空穴扩张比VGC≈0.88，在拉伸状态下损伤阀值C=3.15，多应力状态下的损伤阀值C=0.932。镦挤时的极限压下量为95%，与之对应的最大延伸率σ=700%。TC4超塑性等温锻造的塑性评价指标：镦挤率λ与镦挤装置参数D、d、H和h满足如下函数关系式：λ=Kh/(Hn2.02)