钛合金因其优异的生物相容性、耐腐蚀性、综合力学性能等特点而广泛的应用于生物医用材料。近年来的研究成果表明,钛合金中的近β钛合金因其具有较低的弹性模量,易调控的微观组织性能,一定的超弹性性能而得到广泛重视。但是现有的β型钛合金研究仍存在一定的问题,材料的强韧性-弹性模量达不到优良的匹配,且对于材料的微观组织性能、变形特点、弹性性能三者间关系上的研究甚少。因此,本文依托陕西省重点项目,以西北有色金属研究院生物所最新研发的具有低模量、优异力学性能的TLM近β型钛合金为研究对象,探讨其微观组织性能、变形特点、弹性性能三者间的联系。利用真空自耗熔炼炉制备出TLM合金铸锭,通过开坯锻造、热轧、校直精整以获得规格尺寸棒材。对合金棒材进行不同条件的热处理,检测其微观组织性能,分析热处理对组织与性能的影响。对拉伸后试样进行微观组织观察,通过与拉伸前微观组织的对比,分析材料的变形特点。通过应力加载卸载试验,表征其超弹性性能并分析其与微观组织间的联系。最后通过旋锻变形,探讨不同变形条件对其组织性能的影响。实验得出的主要结论如下:分析了热处理对TLM合金微观组织性能的影响,结果表明:合金在两相区固溶处理时,组织由α、β相以及淬火α"相组成;单相区固溶处理时,组织主要由β相以及淬火α"相组成。单相区固溶态抗拉强度为550 MPa,延伸率为44%;两相区固溶态由于晶界细小α相的强化,抗拉强度提升至620 MPa,延伸率降低为28%。750℃固溶处理后,随着时效温度的升高,β晶内次生α相呈针状析出且逐渐长大;300℃时效时,β相内析出等温ω相,显著增加抗拉强度。300℃低温时效处理时,随着时效时间的延长,等温ω相逐渐增多,试样的抗拉强度逐渐升高,塑性降低。分析了不同热处理条件下材料的室温变形特点,结果表明:单相区固溶态合金变形过程中,均匀塑性变形区的加工硬化率值高达1100 MPa,这种高的SHR值以及优异的强塑性匹配,通常伴随着高的孪晶发生率以及诱发马体相变来协调变形。对于单相区固溶低温时效不同时间处理的合金试样,短时时效30 min时,变形试样组织中出现α"诱发马氏体相以及变形孪晶。随着时效时间的延长,马氏体相变应力逐渐提高,相变难以发生,变形过程中主要以变形孪晶,位错滑移来协调变形。分析了不同微观组织对材料的超弹性性能的影响,结果表明:两相区的超弹性性能优于单相区,单相区组织中由于含有较多淬火a"相,容易发生塑性变形,因此小应变条件下诱发马氏体相转变较少,超弹性性能较差。时效过程中,随着时效时间的延长,材料的超弹性性能逐渐降低,这是因为短时时效析出的ω相相对较少,加载应变为2%时,最大可回复应变达到1.9%。分析了不同条件旋锻变形对材料组织性能的影响,结果表明:冷旋锻试样组织均匀,变形产生许多细小晶粒与亚结构,当变形量为40%时,强度达1000 MPa,延伸率为14%。300℃中温旋锻的变形组织不均匀,变形区域出现较多的纤维状变形带,当变形量为40%时,强度达844 MPa,延伸率为19%。冷旋锻试样,变形过程中产生诱发α"相,而300℃条件下未发现α"相,温度的升高阻碍了相变。相较固溶态合金,旋锻变形后合金的超弹性性能得到明显提升,变形后组织中细小晶粒及亚结构的存在有助于提升材料的超弹性性能。