TC4（Ti-6Al-4V）钛合金具有优异的综合力学性能和耐腐蚀性能,广泛应用于航空航天、海洋工程、舰船制造、化工等重要领域。由于室温加工性能不足,TC4钛合金成型能力较差。本课题采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、电子万能试验机等手段,研究了固溶处理对TC4钛合金组织和力学性能的影响规律,探究了固溶过程亚稳β相的形成机理及影响因素,为实际生产中TC4钛合金的组织调控工艺优化提供参考。研究了固溶温度对TC4钛合金组织和性能的影响规律。两相区中低温段（800℃-900℃）固溶处理后,得到等轴α相（HCP）+亚稳β相（BCC）组织。与原始状态相比,材料经800℃固溶处理后均匀延伸率明显提升。其主导变形机制是?相位错滑移与应力诱导马氏体相变结合。两相区高温段（930℃-960℃）固溶处理后,得到等轴α相+??马氏体（HCP）组织,材料强度提升、延伸率下降,其主导变形机制是?与??相位错滑移。单相区（990℃）固溶处理后,得到全α′马氏体组织,晶粒明显粗化,材料强度和延伸率均显著降低。采用两步固溶和退火-固溶处理工艺,研究了亚稳β相形成过程及其对材料力学性能的影响。当Mo_eq（29）3.66时,固溶组织中存在亚稳β相。两步固溶工艺处理中,亚稳β相形态分为不规则块状和细长片层状,前者形成于等轴?相/?相界面,后者形成于等轴?相/片层??相、片层??相/片层??相界面。退火-固溶处理后,亚稳?相形状逐渐由不规则块状向细长的片层状转变。与细长的片层状亚稳β相相比,块状亚稳?相稳定性较低,马氏体相变诱发应力更低,对改善钛合金加工性能更为有利。