高温结构材料是航空发动机、火箭发动机、汽车发动机以及各种热端部件的关键材料。这些材料在服役过程中难免会遭受到冲击碰撞的影响,因此,其在高温高应变率条件下的变形规律和破坏机理的研究显得尤为重要,能为材料设计提供有效的参考依据。本文选取TA15钛合金和TiAl合金两种高温结构材料为研究对象,分别利用材料试验机和高温分离式霍普金森压杆系统对两种材料进行了准静态和动态压缩试验,其中动态压缩的温度范围为25～500℃,应变率范围为300～2600 s^-1。通过分析应变率和温度变化对材料屈服应力和流变应力的影响,发现TA15和TiAl均为应变率敏感和温度敏感材料。对于TA15钛合金,其流动应力表现出明显的应变率强化和温度软化效应;对于TiAl合金,温度为25～400℃时,其屈服应力随着应变的升高而升高,而高于500℃时,屈服强度出现反常现象。利用扫描电镜对材料断口进行观察,分析温度变化对材料断裂机理的影响。TA15断口形貌为相对平滑区域和韧窝区域交替出现,表现为明显的韧性剪切断裂特征,且随着温度上升韧性增强。TiAl合金的断口形貌为阶梯形貌,随着温度的升高阶梯形貌特征减弱,且温度高于200℃时,可观察到剪切韧窝,表现出一定的韧性。TiAl合金的断裂特征随着温度的升高逐渐由脆性断裂向脆-韧混合的断裂方式转变。使用光学显微镜和扫描电镜对TA15圆柱试样进行观察分析。TA15钛合金在高应变下的断裂方式为绝热剪切断裂,且绝热剪切诱导的断裂模式在不同试验温度下表现为两种形式:温度为25～300℃时,绝热剪切带没有扩展为两个同轴对称的锥形剪切带,而是沿着一个剪切面形成并扩展,导致材料断裂;温度高于500℃时,材料内部能形成两个同轴对称的双锥形剪切带,且剪切带内部只有少许微裂纹。为较好的表征两种合金在高温和高应变率下材料的流动特性,分别选用Johnson-cook材料模型和Zerilli-Armstrong材料模型对TA15钛合金和TiAl合金的真实应力-应变关系进行了拟合,建立了材料的本构关系。