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钛合金因其综合的力学性能及良好的生物相容性,被广泛用于生物医用植入金属。但传统生物医用钛合金具有生物惰性,细菌容易在其表面附着,从而引起感染,因此制备具备抗菌性能的钛合金有着重要的研究价值。本文选用具有良好抗菌效果,较低生物毒性同时低成本的Cu元素,加入β型钛合金中,制备出Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金,研究其高温变形行为及热处理对合金板材组织性能的影响。铸态Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金的组织为单一的β等轴晶粒组成,合金热压缩实验结果表明在变形温度为800℃900℃,并且应变速率为0.01s-11s-1时,Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金的峰值流变应力受变形参数的影响较大,与变形温度呈负相关,与变形速率呈正相关。Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金的热激活能为259.280KJ/mol。而合金变形组织具有变形参数敏感性,合金的动态再结晶程度随着变形温度的升高而升高,变形速率的升高而降低。Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金不连续动态再结晶机制主要为位错亚晶界的积累使晶界的“弓弯”挤出,从而形成新的再结晶晶粒并长大。对合金进行了多道次热变形模拟实验,实验结果表明,二道次变形时,合金中的动态再结晶进行得较为完全,继续增加变形道次后合金再结晶程度无明显增加。通过对单次变形及多道次热变形实验,确定了Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金板材轧制的最优参数,并对合金板材的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,轧制后合金板材组织为等轴亚稳β晶粒,并且晶粒内部存在大量的位错亚晶。而900℃单相区固溶后,组织为再结晶等轴β晶粒。原始板材和固溶处理后的拉伸力学性能表明,原始板材抗拉强度和弹性模量较高但塑性变形能力较差;固溶处理后板材拉伸强度和弹性模量较低但延伸率可达达35.56%。拉伸断口则表明合金原始板材的的断裂机制为混合型断裂,断裂强度较高;而固溶处理后板材的断裂机制为韧性断裂,断口上存在大量韧窝,塑性较好但断裂强度较低。对合金热处理实验结果表明,合金在750℃两相区固溶处理后原始β相会析出点状和条状的初生α相,初生α相随固溶温度的升高至β单相区而消失。而500℃/8h时效处理后合金会析出针条状的次生α相。热处理后合金的显微硬度具有组织敏感性:固溶后的显微硬度随着温度的提高呈先升高后降低,而时效后合金由于时效过程中析出细小针条状次生α相而使硬度进一步提高至496.8HV。两相区固溶后,Cu元素在初生α和β相中的分布不均匀,其在初生α中含量较少,但在β相中含量较多且更均匀。而500℃时效处理后,合金中会发生共析反应:β→Ti2Cu+α（次生）,因此形成富铜Ti2Cu颗粒组织。