TC16钛合金属于α+β两相钛合金，名义成分为Ti-3Al-5Mo-4.5V，独特的成分设计使其在退火状态下既具有较高的塑性，又保持了较高的强度。目前，TC16钛合金已经被广泛应用于航空航天领域制造紧固件，但对其热变形过程中的机理和微观组织演变，尤其是相变点温度附近的热变形尚缺少系统研究。以此作为研究内容，不仅有利于深入理解热变形过程机理，还有助于探索更为合理的热变形工艺参数，从而以更低的成本获得更优异的组织和性能。　　 本文对TC16钛合金在β单相区和α+β双相区的热变形行为和组织演变行为进行了系统的研究。　　 研究表明，TC16钛合金在β单相区和α+β双相区的热加工性均良好，加工窗口大。同一温度下，应变速率越高，流变应力越大；在同一应变速率下，温度越高，流变应力越小。　　 TC16钛合金在β单相区热变形时，由动力学分析结果可知，变形激活能Q值随着应变速率和变形温度两个因素在100-325 kJ/mol之间变化，且该变化趋势可以解释为变形温度、应变速率和β晶粒尺寸共同作用的结果。通过合金热加工图分析，得到TC16合金在单相区变形时最安全的加工条件：变形温度为900-920℃，应变速率为0.001-10 s-1。微观组织分析表明，样品中心区域的组织演变过程包括动态回复和动态再结晶，具体体现为β晶粒尺寸和亚结构随着变形温度、应变速率和应变量而变化；此外，冷却过程中形成的α"相含量也随着变形条件的不同而有所变化。　　 TC16钛合金在α+β双相区热变形时，由动力学分析结果可知，变形激活能Q值的范围是286.2-616.5 kJ/mol，Q值也随着应变速率和变形温度的变化而变化。除了变形温度和应变速率对Q值有影响外，Q值的变化还与α相含量有关，这也是α+β双相区热变形激活能普遍高于β单相区热变形激活能的原因。通过合金热加工图分析，得到TC16合金在双相区变形时最安全的加工条件：700-800℃，应变速率为0.01-0.001 s-1。微观组织分析表明，样品中心区域的微观组织演变过程包括动态回复、动态再结晶和相转变，具体体现为α晶粒尺寸、α晶粒长宽比、β晶粒尺寸、α相和β相的相比例和α与β晶内亚结构随着变形温度、应变速率和应变量而变化。