TC17合金强度高、韧性好、淬透性高，主要用于制造发动机风扇和压气机盘件。从TC17合金铸锭到最终成形构件之前需要经过一系列的热加工，得到期望的微观组织满足设计性能要求。不同微观组织状态下TC17合金的高温塑性变形行为及微观组织演变，是TC17合金应用研究的关键。基于TC17合金高温塑性变形行为及微观组织演变研究中需要解决的基础问题，本文开展了相关研究，主要研究内容和结果如下：　　采用电子背散射衍射(EBSD)方法观察了等轴组织TC17合金高温压缩变形过程中的晶粒取向和微观织构，分析了等轴组织TC17合金高温压缩变形过程中的微观组织演变机理。研究结果表明：长条状初生α晶粒发生了等轴细化，其主要机理是在晶粒内部形成大角度晶界和β相沿大角度晶界楔入。β相发生了连续动态再结晶，其主要机理是小角度晶界取向差不断增大转变成大角度晶界。α晶粒周围会塞积位错，促进β相的连续动态再结晶。随着变形程度和应变速率的增大，β相动态再结晶体积分数增加，微观织构强度降低；随着变形温度的升高，β相动态再结晶体积分数减少。考虑加工硬化、动态软化、两相多晶不均匀变形对位错的影响，提出了钛合金β相连续动态再结晶模型，该模型能够较好地计算等轴组织TC17合金的β亚晶/动态再结晶晶粒尺寸。　　采用EBSD和透射电子显微镜(TEM)方法观察了片层组织TC17合金高温压缩变形时α相和β相的晶粒取向、微观织构、滑移系和位错组态，分析了片层组织TC17合金α片层球化机理、β相演变规律和α相与β相的相互作用机理。研究结果表明：当应变速率为0.01s-1和0.1s-1时，α片层通过连续动态再结晶形成大角度晶界，β相沿大角度晶界楔入使得α片层发生动态球化；当应变速率为1.0s-1和5.0s-1时，α片层发生了局部剪切变形而破碎。α片层弯曲和球化促进了β相发生连续动态再结晶，使得β相微观织构强度降低。随着应变速率的增大，在α片层弯曲区域内，β相连续动态再结晶更加明显；在α片层球化受限区域内，β相主要形成亚晶。对片层组织TC17合金高温压缩变形后的退火研究发现，当应变速率较高时，经过4h退火后α片层全部球化。　　采用热模拟压缩变形时的流动应力-应变曲线，表征了等轴组织和片层组织TC17合金高温压缩变形时的流动软化程度，建立了应变效应下塑性变形本构模型和热加工图，分析了微观组织对TC17合金高温塑性流动行为的影响规律。研究结果表明：当变形温度和应变速率一定时，与等轴组织TC17合金相比，片层组织TC17合金的流动软化程度较大，这主要与α片层弯曲有关。等轴组织和片层组织TC17合金非稳定变形区域均出现在较高应变速率条件下，这主要是由局部塑性流动引起的。本文建立的应变效应下高温塑性变形本构模型能够较好地计算等轴组织和片层组织TC17合金高温压缩变形时的流动应力，等轴组织TC17合金流动应力计算值与试验值的平均相对误差为6.6%，片层组织TC17合金流动应力计算值与试验值的平均相对误差为4.1%。　　采用TEM和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)方法表征了TC17合金表层纳米晶在热处理过程中的晶粒尺寸、晶界和相界结构，分析了温度对TC17合金最表面纳米晶的作用机理。研究结果表明：当保温温度升高到500℃时，TC17合金最表面纳米晶尺寸由11.0nm增大到32.8nm，晶粒尺寸较均匀；纳米晶演变的主要特征是发生晶界有序化，形成更加清晰可辨的晶界。当保温温度升高到550℃和600℃时，TC17合金最表面纳米晶尺寸分别增大到85.5nm和168.0nm，某些晶粒发生了异常长大；晶粒长大机理主要是晶界迁移、晶粒转动和相界迁移，而TC17合金中不同特性的α/β相界是导致个别晶粒发生异常长大的主要因素。