传统Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系近α型高温钛合金使用温度和强度进一步提高的可能性受到限制,而(a+β)两相钛合金则因显著的固溶强化作用能够满足高温短时使用环境。目前,在一些新的应用领域(比如现代国防领域和航天领域)对高温短时高强钛合金的需求比较迫切,为此,西北有色金属研究院新研制了一种Ti-Al-Sn-Zr-Mo-W系马氏体型(α+β)两相新型(瞬时)高温钛合金,添加了高熔点的Mo、W等合金元素,希望能够提高其高温短时条件下的热强性,以期满足高温瞬时使用的要求。该合金Mo当量为3.5,Al当量为7.5,p稳定系数Kβ=0.32。通过OM,SEM,TEM,XRD等研究手段,结合锻造工艺和热处理制度,对该高温钛合金简单退火、固溶时效热处理后的组织、拉伸性能和硬度等进行了实验研究,总结出工艺对新型高温钛合金的组织和性能的影响规律,并探讨了固溶时效处理后该合金在600～800℃范围内的热稳定性和抗氧化性,研究了该合金的性能特点,为该高温钛合金在实际中的应用和性能的优化提供一定的理论支持。同时也为确定比较适宜的锻造和热处理工艺来提高合金的使用性能提供技术参考。这是一个具有很大理论意义和实际使用价值的研究开发领域。主要研究结果如下：退火温度的升高对其室温性能影响不大,而对700℃高温拉伸性能有较为明显的改善,但是退火过程中合金的组织存在一定程度的不均匀性。固溶+时效处理后的组织相比简单退火较为均匀,固溶温度、固溶后的冷却方式和时效温度对β相、初生α相及次生α相的数量、大小和分布都有不同程度的影响,因此其对合金室温、高温力学性能的影响作用也是较为复杂的。综合而言,970℃/1h,AC+600℃/4h,AC固溶时效处理后合金具有较好的综合性能,室温抗拉强度达1310MPa,延伸率达13.5%,断面收缩率为37.0%,700℃高温抗拉强度达485MPa,延伸率达54.0%,断面收缩率达99.0%。新型高温钛合金在600℃、700℃和800℃氧化温度下的氧化速度指数n值分别为1.43、2.43、1.36。在600～700℃氧化时,氧化皮与基体粘结性良好,氧化动力学曲线基本符合抛物线规律；在800℃氧化时,氧化皮以碎屑的形式脱落,氧化动力学曲线近似符合抛物线-直线规律。氧化层主要是由金红石型Ti02和少量的A1203组成,Al2O3膜更容易在高温下形成,氧化温度越高,次表层贫铝区的面积越大,表层Ti含量降低。新型高温钛合金在600～800℃热暴露100h和50h的组织极其相似,具有一定的组织稳定性,600℃热暴露有一定数量的析出相Ti3Al,在超过700℃热暴露时,析出相会发生不同程度的溶解。试样和毛坯经热暴露后,其抗拉强度都随热暴露温度的升高呈现下降趋势,试样的塑性随温度升高有较明显的降低,而毛坯的塑性则呈现出些许的升高现象。试样表层富氧脆化层的存在,使得试样的室温拉伸性能较毛坯的差。