钛合金由于具有高的比强度、优良的耐腐蚀性能以及良好的焊接性能等优点,已经成为一类重要的海洋工程材料。我国深海载人潜水器蛟龙号和奋斗者号的球壳材料均选用了钛合金,其中蛟龙号选用的是超低间隙元素含量的Ti64,而奋斗者号则选用了一种高强高韧钛合金Ti62A。钛合金固然具有一系列鲜明的优点,但部分钛合金却始终存在着一个难以被忽视的问题:室温蠕变,即室温下载荷保持导致的塑性应变随时间不断累积的现象。钛合金的室温蠕变行为会影响结构件的尺寸精度,造成应力松弛,影响结构件安全有效的服役。载人潜水器在深海的高压环境中巡航作业时,经历着较长时间的保载过程,因此其球壳材料的室温蠕变性能值得关注。潜水器在一次下潜作业的过程中,经历了下潜-巡航-上浮的过程,这属于一种保载疲劳波形。钛合金中的室温保载疲劳问题已经造成过多次重大航空事故的发生,因此潜水器用钛合金的室温保载疲劳性能也同样值得关注。在学术上,室温蠕变与保载疲劳效应有着紧密的关联性,本论文围绕海洋工程用钛合金Ti62A和Ti64的室温蠕变和保载疲劳性能展开研究,为工程应用提供基础数据支撑的同时,对其中一些相关的学术问题也进行了分析讨论。室温蠕变性能的研究结果表明:合金成分对钛合金的室温蠕变性能有着关键性影响。对于本文所涉及到的各钛合金,在归一化后蠕变应力均为0.95σy的情况下,室温蠕变抗性随钼当量[Mo]eq的增大而增大,两者均呈现出Ti62A-1>Ti62A-2>Ti64>Ti6242的结果。对于Ti64合金,蠕变应力门槛值接近0.80σy;Ti6242的蠕变应力门槛值接近0.85σy;高强高韧钛合金Ti62A-2的蠕变应力门槛值稍低于0.75σy。蠕变应力门槛值以上,室温蠕变效应随蠕变应力水平的增大而增大。应力状态对钛合金室温蠕变性能也有着较为显著的影响,相同的归一化蠕变应力0.95σy下,拉应力状态下室温蠕变效应更加显著。织构的存在会导致钛合金室温蠕变性能的各向异性,同时织构沿板厚方向的变化也会导致合金室温蠕变性能沿板厚方向发生变化。钛合金加载方向上的<0001>峰值极密度增高,则合金的加工硬化指数n接近线性地增大,而蠕变指数b接近线性地降低,室温蠕变性能变优。显微组织对钛合金室温蠕变性能也有着较为显著的影响,初生α相比例的减小有利于蠕变性能的提高,而初生α相的粗化则不利于蠕变性能的提高。预塑性应变可以抑制合金后续的蠕变行为,预塑性应变越大,抑制作用越明显。预塑性应变虽然可以抑制合金后续的蠕变,但会恶化合金后续的疲劳性能,机制为塑性应变越大,疲劳时试样内部非弹性行为越剧烈,进而导致疲劳损伤速率增大,疲劳寿命降低。室温保载疲劳性能的研究结果表明:合金成分对保载疲劳性能同样起着关键性影响,对于室温蠕变效应依次增大的钛合金Ti62A、Ti64和Ti6242,其室温疲劳的保载效应也依次增大,因此降低钛合金室温保载效应的关键是提高合金的室温蠕变抗性。保载疲劳和普通疲劳波形上唯一的差异保载阶段引起的保载疲劳和普通疲劳之间塑性应变的差异是保载效应产生的必要条件。室温蠕变效应较高的钛合金,保载疲劳与普通疲劳塑性应变累积的差异更大,导致其更高的保载效应和保载敏感性。保载时间的延长以及应力水平的增加均可以增大保载效应,预塑性应变可以抑制保载效应。保载疲劳波形中保载时长占比较高时,保载疲劳的塑性应变累积速率可以高于普通室温蠕变,这意味着保载疲劳中疲劳-蠕变交互作用的存在。文中还构建了一种简易且具有一定可行性的钛合金室温保载疲劳寿命预测模型。