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本文以高强度TB8钛合金为研究对象,通过引入预时效、正常时效、双级时效等多种时效工艺,研究了在不同时效工艺下该合金显微组织和室温力学性能的变化规律。针对TB8钛合金超塑性较低的情况提出了预时效工艺,通过弥散析出细小第二相来优化变形前组织达到提高超塑性的目的。在利用冷镦成形高强度螺栓紧固件时,通过适当的低温时效技术能够使得合金在保留冷变形产生的强化作用同时仍能维持较好的塑性,从而为TB8钛合金螺栓紧固件的冷镦成形提供相关技术参数及实验依据。对固溶后的TB8钛合金进行预时效、正常时效、双级时效等多种时效工艺的热处理实验,研究了不同时效工艺对其显微组织及力学性能的影响。结果表明:TB8钛合金在预时效处理（350℃、1h/410℃、1h）过程中,发生了???的转变,合金最终的组织形态为β+ω;而经过正常时效（500℃、8h/520℃、8h）处理后合金的组织为α+β相;结合预时效和正常时效的双级时效（350℃、1h+520℃、8h/410℃、1h+520℃、8h）工艺下,合金晶内和晶界处均出现了细小片层α相。借助ω相的辅助形核作用,采用双级时效工艺（410℃、1h+520℃、8h）时TB8钛合金中可以获得细小弥散分布的α相,从而实现抗拉强度为1350MPa、伸长率为16.5%的综合力学性能。在超塑性拉伸前对TB8钛合金进行不同工艺参数的预时效处理,研究了预时效对其显微组织、伸长率及拉伸后断口组织的影响。结果表明:预时效温度主要影响合金中α相的含量和形貌,而预时效时间主要影响TB8钛合金中过饱和β相的大小和脱溶相颗粒度的大小。经预时效处理后的试样都在拉伸过程中发生不同程度的动态再结晶。TB8钛合金获得最佳超塑性时所对应的预时效工艺参数为520℃、1h,此时的伸长率高达362%,较拉伸参数为840℃、10-4s-1获得的伸长率更高,提高了超塑性成形效率。通过冷镦变形结合适当的热处理技术是高强度螺栓紧固件获得较好性能的关键。研究了不同温度和时间下的低温时效技术对冷镦后TB8钛合金组织和硬度的影响。合金经320℃低温时效处理后组织仍为单一β相,当温度升到350℃时合金中发生了明显的相转变,结合XRD及DSC分析可知该温度下发生了???的相转变。保温时间则主要影响着析出相的数量和尺寸,在温度为350℃,保温时间由0.5h增加到1h时,析出的ω相发生了长大。由于在低温时效条件下析出的ω相可以为后续α相析出提供大量形核质点,起到细化晶粒的作用,使得冷镦后的TB8钛合金紧固件具有较好的综合性能。