高温钛合金耐热、抗蠕变性能好、持久强度高,使得它在航空航天材料领域中应用广泛。其特殊的服役环境,要求材料在具有高温抗拉强度的同时兼具高温稳定性和断裂韧性。本文通过形变热处理工艺消除晶内缺陷,改善合金晶粒大小、组织形态、相比例等,以获得良好的综合力学性能。采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉制备Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Nb-W-Si系短时用高温钛合金,通过两火次多向锻、单向锻、一火次多向锻制备三个锻件,锻造后组织由片层α与β转变相组成。对单向锻后的锻件进行轧制,得到厚度为3mm的板材,板材组织由针状α+转变β+晶界α相组成,板材与单向锻合金在650℃时的高温强度超过780Mpa,延伸率在5%-8%之间。板材室温抗拉强度比单向锻高47.7Mpa,700℃拉伸,单向锻抗拉强度为630.87Mpa。多向锻室温拉伸强度超过1230Mpa,延伸率大于4.3%,但高温强度低,700℃高温强度不超过440Mpa。采用计算法、连续升温金相法、差示扫描分析法测定合金相变点为1010℃。根据相变点制定合金热处理工艺,两相区固溶温度:960℃,980℃,1000℃;单相区固溶温度:1020℃。时效温度:650℃,700℃,750℃。研究了固溶温度、固溶时间、冷却方式以及时效温度对合金组织的影响。结果表明:在两相区进行热处理,均得到双态组织,单相区得到魏氏组织,由α相、转变β相组成。随着固溶温度升高,初生α相体积分数减少,尺寸增大,在动态再结晶作用下,片层α相在原始β相晶界附近,或不同取向的片层α相集束间等轴化,β转变组织增多。组织受冷却速率影响显著,受固溶时间的影响不大。随时效温度升高,次生α相粗化。对两相区热处理后的组织进行性能分析。结果表明:热处理后板材与单向锻的室温与高温延伸率明显改善,650℃下,延伸率提高到21.77%。多向锻高温强度提高,700℃下,抗拉强度最高达到630Mpa。塑性变化与初生α相体积分数变化趋势一致,强度变化与次生α相含量变化一致。一定数量的大尺寸初生α相与针状次生α相配合,使合金强塑性达到最好匹配。一火次多向锻件室温拉伸性能最好,抗拉强度1247.54Mpa,延伸率5.61%。板材在经过1000℃1h AC+650℃2h AC后650℃拉伸性能最好,抗拉强度821.59Mpa,延伸率15.02%。两火次多向锻件经过980℃1h AC+650℃2h AC后700℃拉伸性能最好,抗拉强度633.22Mpa,延伸率34.04%。