钛合金因具有比强度高、耐腐蚀、耐热性能好、耐低温性能好、弹性模量低等优良特性而广泛应用到航空航天、航海及民用设施领域，因此利用相辅助形核进行钛合金组织性能优化的研究具有重要的理论意义与经济价值。本论文以Ti-23V、Ti-7Fe、Ti-14V合金为研究体系，采用常规的合金制备手段和XRD衍射仪、扫描电镜、光学显微镜、硬度仪、万能拉伸机等仪器，研究钛合金经双步时效热处理时相辅助形核对组织性能的影响。研究结果如下：（1）研究了Ti-23V合金第一步时效温度对双步时效处理合金组织性能的影响。第一步时效温度过低或过高，合金均未获得理想的辅助形核效果；而当第一步时效温度比较适中（如350℃）时，合金双步时效后组织呈现大量超细、弥散的晶内相且无晶界相（GB）和无相析出区域（PFZs），合金具有良好的塑性及抗拉强度，合金断口形貌是具有韧窝的韧性断裂。（2）研究了Ti-23V合金400℃下第一步时效时间对双步时效处理合金组织性能的影响。第一步时效时间较短时，合金强度较高，但塑性降低；而第一步时效时间较长时，合金强度降低，但塑性升高；但第一步时效时间过长时合金强度及塑性均显著下降。（3）研究了Ti-7Fe合金第一步时效温度对双步时效处理合金组织性能的影响。未经均匀化处理及经均匀化处理时，合金中辅助相形核都仅能在牺牲塑性的基础上改善合金的强度。未经均匀化处理试样为脆性断裂，而经均匀化处理试样为脆性断裂和韧性断裂混合型断裂。（4）研究了Ti-7Fe合金400℃下第一步时效时间对双步时效处理合金组织性能的影响。随着第一步时效时间的变化，合金的强度能够提高，但是合金的塑性仍是随着强度的升高而减低。合金的断口形貌显现明显的脆性断裂。（5）研究了Ti-14V合金ω相辅助形核对组织性能的影响。在400℃时效时，Ti-14V合金的抗拉强度随着时效时间延长呈现先增加后下降再升高的趋势，而合金的塑性变化趋势恰与抗拉强度变化相反。