随着国家航空工业的大力发展,近β钛合金由于具有高强韧性、良好的淬透性、高损伤容限等特性,现已成为制造航空领域长寿命、轻量化承力构件的关键材料之一。但其制造的具有复杂结构的大型航空模锻件中由于各部位变形及温度不均匀容易导致锻件局部的宏、微观组织难以满足航空锻件的高要求,往往需去除掉,从而使得材料利用率低。本论文着眼于多火次成形的TC18近β钛合金模锻件低倍组织中出现的“冷模组织”而导致的组织、性能不均匀问题,主要研究了TC18钛合金冷模组织的显微特征及其对力学性能的影响;研究了TC18钛合金高温变形行为,建立了本构模型;着重讨论了冷模组织的形成机理及其与变形工艺间的关联关系,明确了TC18钛合金冷模组织形成的量化临界条件,并通过有限元二次开发实现了模锻件中冷模组织的数值模拟预测,主要研究结果如下:（1）TC18钛合金模锻件（贴模）表面下一定厚度的低倍组织为冷模组织,其出现使得锻件低倍组织出现了分层现象。冷模组织的显微特征表现为:原始β晶粒呈等轴状且其晶界具有连续分布的晶界α相。等轴原始β晶粒内分布有短杆状的α相,其沿不同位向形成α团簇交错分布（魏氏组织）,以及均匀分布的粒状α相。而锻件正常低倍组织（非冷模）的显微组织表现为典型的网篮组织。与正常网篮组织相比,冷模组织使得合金强度和塑性均降低。（2）TC18钛合金热变形过程的流变应力对变形温度与变形速率敏感,其随温度降低与应变速率增大而增大。基于Arrhenius方程的双曲正弦函数建立了考虑应变补偿的本构方程,可较准确地预测TC18钛合金不同热变形条件下的变形抗力,同时也为有限元数值模拟提供了数据支撑。（3）TC18钛合金模锻件冷模组织的形成主要与其最后一火次成形,即:β单相区加热（α+β）双相区的变形工艺有关。在790-890℃变形温度范围内,得到了TC18钛合金冷模组织形成的临界应变量化模型。当ε≤εf时,合金中魏氏组织破碎程度低难以形成网篮组织,从而使得低倍组织表现为冷模组织。（4）基于冷模组织形成的临界判据,通过二次开发建立了有限元子程序,可较准确地预测模锻件冷模组织的分布规律。