钛合金是上世纪50年代发展起来的一种重要的金属材料，因其具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域，因此研究ω相变对钛合金组织及性能的影响具有重要的理论价值和实际应用意义。本论文利用真空非自耗钮扣电弧炉、热处理炉、扫描电镜、XRD衍射仪等研究了Ti-Fe二元合金中淬火ω相、回火ω相的形成与分解对合金组织与性能的影响，以及V、Al元素对钛合金中组织与性能的影响规律。研究结果如下：（1）由于淬火相变发生的能量条件为G_β-G_α <G_势垒α，且G_β-G_ω> G_势垒ω，在钛铁二元合金中铁含量为4%⁶%可以满足相变发生的条件；固溶温度能够显著地影响合金中稳定元素的扩散行为，从而影响合金中相稳定性，这样就会使合金中淬火相形成的能量条件发生改变。（2）在Ti-Fe二元合金中，淬火ω相的分解的同时，还会发生回火ω相的形成；随着时效温度的升高ω相分解加快；在短时间时效时ω相会首先分解为α相与合金元素富集的ω相，接着转变为亚稳定的β相及α相，最后形成稳定的α与β相。（3）Ti-Fe二元合金中，低温度时效时回火ω相较容易析出，而在高温时则相反；合金成分对回火的影响没有固定规律，只要满足回火相形成条件回火相就能形成。（4）Ti-Fe二元合金中，回火ω相变是与扩散及切变均有，扩散为发生切变提供了成分保证；当β相中合金元素成分达到回火ω相形成的成分条件时，回火ω相就会以切变的形式析出，回火相变应是按照“扩散—切变—扩散—切变·····”周期交替模型进行的，直至合金转变为平衡的+组织为止。（5）钛钒二元合金中硬度变化趋势与钛铁二元合金的基本相似，铝元素的加入会明显降低钛铁合金淬火后的硬度。