本文以TC4-DT合金板材为研究对象,通过光学金相组织观察、力学性能测试、扫描断口分析等方法,系统地研究了不同轧制工艺及热处理制度对组织与力学性能的影响,分析了不同组织状态与各种性能的关系,为改善TC4-DT板材各向异性提供了理论依据。研究发现,相变点以下的固溶时效热处理得到了由初生α相+β转变组织的双态组织,具有更好的综合力学性能。随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,强度增加,塑性降低;而固溶时冷却速度越快,初生α相尺寸越小,随后的时效强化效果越大。随着时效温度的升高,析出的次生α相弥散度增大,随着温度进一步升高,次生α相合并长大,合金的抗拉强度逐渐降低,屈服强度先增加后降低。随着时效时间的延长,析出的次生α相数量和尺寸增加,随着时间的进一步延长,次生α相发生球化;合金的抗拉强度增加到一定水平后保持不变。固溶时效制度选取955℃/1h, A C+550℃/8h, A C时可使TC4-DT合金获得最优的强度和塑性匹配。对两种轧制工艺下TC4-DT热轧板材四个面X射线衍射谱线的分析发现,单向轧制使板材不同方向上产生较为明显的织构,且普通的热处理制度无法很好的消除,而换向轧制可减弱了组织的各向异性。单向轧制所得到的板材在(002)、(101)和(103)面上衍射峰相对强度与标准卡片相比有显著差异,其中(002)面差异最大。经换向轧制及固溶时效热处理后得到的板材,各向异性有了明显的改善,使得材料的力学性能一致性更好。通过对板材各方向取得的高周疲劳试样进行分散性分析发现,单向轧制得到的板材各个方向上的疲劳寿命分散度较高,而通过换向轧制后,材料各向上的疲劳寿命的分散性有了极大的改善。