钛合金是航空航天工业中获得广泛应用的金属结构材料。由于钛合金的组织和性能对变形时的热加工参数比较敏感，所以适合其热加工的参数范围较小。因此，研究不同变形条件下材料的变形行为及内部微观组织的变化，可为合理确定材料的热加工工艺和控制产品质量提供科学依据和理论指导。　　本文以双相钛合金TC4为实验材料，采用高温压缩变形实验模拟热连轧过程，结合金相组织观察分析，对合金的高温热变形行为和显微组织演变规律进行了研究。论文取得以下几方面的主要研究结果:　　(1)研究了变形条件对显微组织演变的影响。发现在相变点以上变形时，高温使得显微组织晶粒粗大;在相变点以下变形时，变形温度越高，应变速率越低，初生相α的含量减少，α相发生了再结晶，α晶粒成等轴状，且等轴化程度较高;冷却速度越快，越容易形成针状α组织。　　(2)研究了变形条件对TC4合金的高温流变应力的影响规律。发现TC4合金是一种对温度和应变速率比较敏感的合金，其流变应力曲线具有应力峰值和流变软化特性，变形温度越低，软化效果越明显。根据实验数据，建立了不同相区的变形抗力模型。　　(3)建立了用Zener-Hollomon参数表征的TC4合金的塑性流动方程，获得了热变形激活能和相关的材料参数。　　(4)根据热加工图理论，以动态材料模型为基础，建立了TC4合金的热加工图。结果表明:在功率耗散效率最大值处，有超塑性趋势。在低温高应变速率和高温低应变速率下的区域内易产生流变失稳现象，形成绝热剪切带和粗大组织，在制定热加工工艺时应该避免流变失稳区域。　　(5)对双相区热轧TC4合金不同冷却方式及后续不同退火制度后性能和组织进行了测试和分析，结果表明，两相区热轧后终轧温度较低时，冷却速度对显微组织几乎没有什么影响。要想获得理想的TC4合金显微组织，在制定热轧加工工艺时，在单相区进行大变形量的加工是必要的。