高温钛合金因其优异的高温强度、高温抗蠕变性以及低密度等优势,在航空航天发动机领域具有广泛的应用价值。当前钛合金结构件不断向大型、复杂和薄壁方向发展,这为铸造钛合金创造了巨大的发展空间。然而,目前国内铸造高温钛合金的最高耐受温度仅为450℃-500℃,在600℃应用条件下与国外差距明显。因此开发能耐600℃及更高温度的铸造钛合金已成为制约我国高速飞行器发展的关键。同时,航空航天发动机组件工况条件恶劣,对高温抗氧化性能、耐磨损性能及力学性能提出了更高要求。因此,本文选用Ti-1100合金作为研究对象,系统研究了Nb含量（0.5 wt.%,1.0 wt.%,1.5 wt.%,2.0 wt.%）对铸态和热处理态Ti-1100合金组织,高温抗氧化性能,摩擦磨损性能和拉伸性能的影响,结果显示:Nb元素没有改变铸态Ti-1100合金的显微组织特征,仍为具有网篮特征的魏氏组织。随着Nb含量的增加,α片层厚度先减小后增大,且Ti-1100-1.0Nb合金的α片层最为细小。随着真空退火温度的升高,初生α片层的尺寸不断变宽,次生α片层的数量不断增多。在高Nb（1.5 wt.%,2.0 wt.%）合金中,α相内部有硅化物的析出,并且硅化物的数量随着真空退火温度的升高而增多。Nb元素可以有效地提高铸态合金的高温抗氧化性能,氧化动力学曲线服从抛物线法则。Ti-1100-1.0Nb合金在650℃,700℃,750℃温度下均表现出最佳的高温抗氧化性能。三个氧化温度下氧化100小时后的增重分别为0.44 mg/cm2,0.54 mg/cm2,1.46 mg/cm2,增重增幅分别为23%和232%。在高温氧化过程中,过量的Nb（1.5wt.%,2.0 wt.%）可以促进Al,Mo,Si等合金元素的外扩散,形成多种氧化物。高的氧化温度和Nb含量可以促进基体表面Al2O3的形成。Ti-1100-1.5Nb合金在650℃,750℃氧化产物中均出现了Al2（Mo O4）3氧化颗粒。随着合金中Nb含量的增加,铸态Ti-1100合金的室温磨损率先增高后降低,1.5Nb的钛合金具有最差的耐磨性。随着磨损温度的升高,合金的耐磨性显著提高,磨损机制由室温时的磨粒磨损,粘着磨损向高温时的氧化磨损转变。高温摩擦氧化层主要由Fe2O3和Ti O2所组成。与铸态合金的室温磨损率相比,1000℃真空退火处理后的钛合金的磨损率增加了4.7%-8.1%,耐磨性显著降低。Nb可以提高铸态Ti-1100合金的室温和高温抗拉强度,但导致延伸率降低。室温拉伸的断裂机理为解理穿晶断裂,高温拉伸的断裂机制是准解理断裂和微孔聚集型断裂。Ti-1100合金600℃时的抗拉强度受Nb元素的影响较小。在室温拉伸时,裂纹易沿垂直于α片层的方向进行扩展;在高温拉伸时,裂纹易沿平行于α片层的方向进行扩展。在拉伸应力的作用下,微孔易于在α/β界面处形核与长大。