在高温钛铝系合金中,基于有序正交相的Ti2AlNb合金在高温性能方面具有巨大的优势。相对于传统的高温合金,Ti2AlNb合金具有优秀的抗热裂纹以及抗蠕变性能。因此,在航空航天领域,Ti2AlNb合金受到越来越多的人的青睐。然而,本征脆性以及室温下较差的加工性能的存在,使得Ti2AlNb合金的应用以及发展空间大大受限。为了解决这个问题,通常采用在高温下对合金进行加工处理。因此,研究Ti2AlNb合金在高温条件下的组织演化行为是十分有必要的。与此同时,热变形是一种优化组织结构并消除内部缺陷的有效的工艺。对于Ti2AlNb合金,热变形过程可以帮助促进动态再结晶以及球化片层组织等过程,这些机制有利于提升合金的性能。因此,对Ti2AlNb合金的热加工参数进行有效的预测与优化非常有意义。鉴于此,本文对名义成分为Ti-22Al-25Nb的合金进行了不同温度、不同时间的等温实验,并研究了淬火与缓慢冷却过程中合金组织与相成分的演化。同时通过热变形实验建立热加工图并推演了在热压缩过程中合金的动态再结晶动力学模型。主要结论如下:(1)在三相区等温时,较高的温度会增加?2相的析出量,并减小晶粒尺寸,而较长的等温时间在增加析出相含量的同时会使析出相晶粒尺寸变小,尤其是?2相。在两相区等温时,较高的温度会使等轴状?2相逐渐转化成板条状,而较长的等温时间在增加析出相含量的同时会促进析出的?2相晶粒长大成粗大的板条组织。(2)从两相区温度进行水冷与油冷处理的Ti-22Al-25Nb合金的组织差别很小,而空冷过程会多析出部分?2相。而在同样起始条件的缓冷实验中,发现?2相会优先于O相析出。随着冷却速度进一步放缓,?2相与O相尺寸都会变大并伴随着不同的演化行为。(3)对Ti-22Al-25Nb合金,变形温度以及变形速率对应力-应变曲线有很大的影响。较低的温度与较高的应变速率的组合通常会有很高的应力峰。基于应力-应变速率构建了本构方程以及热加工图,发现在热加工图中温度范围960-1060°C,应变速率0.1~0.001s-1范围内功率耗散值较高,是理想的热加工参数。辅以组织观察发现,动态再结晶与片层组织球化是高耗散值的主因,而流变失稳区往往伴随着绝热剪切带。(4)构建了基于Avrami方程的再结晶动力学模型。应变速率、变形温度、功率耗散值与动态再结晶过程具有一定的联系。低应变速率与高变形温度通常在热加工图上有比较高的功率耗散值,同时动态再结晶过程也进行的比较迅速。