Ti-4Al-2.5V-1.5Fe合金是在Ti-6Al-4V合金基础上开发的一种低成本α+β双相型中高强度钛合金。该合金力学性能与Ti-6Al-4V合金相当,由于使用廉价的Fe元素替代了部分昂贵的V元素,材料成本得到降低,且可细化晶粒、提高合金强度。另外,该合金具有良好的延展性、超塑性及较高的强度,既可进行热加工又能进行冷加工,可加工成板材、带材、管材等多种形式的产品,具有广阔的应用前景。但是针对该合金在热变形过程中的变形机制、软化机制及组织演变与不同变形条件之间相互关联的研究极少,缺乏制定与优化合金热加工工艺的相关依据,难以对合金的工业化制备与加工提供理论指导。基于以上原因,本文采用经两次真空自耗电弧炉熔炼、开坯锻造后的Ti-4Al-2.5V-1.5Fe合金,对其进行Gleeble单道次及多道次降温热压缩实验,模拟管材挤压、板材多道次热轧过程。研究在不同变形温度、应变速率、总变形量条件下合金的热变形行为及微观组织演变,获得如下结论:Ti-4Al-2.5V-1.5Fe合金在800～1000℃、应变速率0.01～1s^-1条件下经单道次热压缩后,应力随变形温度升高和应变速率降低而逐渐降低。合金的热激活能Q=513.1241KJ/mol,本构方程为.?=2.0557×10²¹[sinh（0.0142σ）]^4.3331exp（-513124/RT）。通过热加工图预测变形失稳区为低温高应变速率区域。该合金经单道次热压缩后,在低温高应变速率条件下,组织主要为被拉长的片层状晶粒,晶粒呈现出一定方向的动态变形流线;随变形温度升高及应变速率降低,变形晶粒逐渐发生球化现象而转变为等轴晶粒,晶粒尺寸增大且分布更为均匀,而且组织中开始生成细小的再结晶晶粒。根据Ti-4Al-2.5V-1.5Fe合金单道次热压缩变形行为及组织演变规律的分析结果,表明在900～950℃、应变速率为0.01～0.1s^-1参数下,合金组织与性能得到优化,等轴晶增加,晶粒细小且分布均匀。此时合金变形抗力降低,有利于进行塑性加工。因此,最终确定该合金管材适宜的挤压工艺参数为温度为900～950℃、应变速率为0.01～0.1s^-1。Ti-4Al-2.5V-1.5Fe合金在800～1000℃、应变速率0.01～1s^-1变形条件下经多道次降温热压缩后,流变应力随变形温度升高和应变速率降低而逐渐降低,但随压缩道次数的增加,合金峰值应力逐渐升高。通过计算不同变形工艺参数下合金道次间的软化率R_FS,表明随变形温度升高和应变速率降低,合金软化率逐渐增加,但随压缩道次数的增加,合金软化率逐渐降低。该合金经多道次降温热压缩后,随变形温度升高及应变速率降低,片层状组织发生球化逐渐转变为等轴状,晶粒尺寸增加且分布更加均匀,组织中动态再结晶晶粒占比增加。同时小角度晶界开始转变为大角度晶界,织构强度及方向发生变化。根据Ti-4Al-2.5V-1.5Fe合金多道次降温热压缩变形行为及组织演变规律的分析结果,高温低应变速率进行压缩时,合金变形抗力降低,组织中的动态再结晶引起合金发生软化现象,组织得到优化,最终确定该合金板材适宜的热轧工艺参数范围为950～1000℃,应变速率为0.01～0.1s^-1。综上所述,通过研究Ti-4Al-2.5V-1.5Fe合金单道次及多道次降温热压缩过程中的热变形行为及微观组织演变,揭示了该合金热变形过程中的加工硬化、应力应变关系、软化机制、组织演变等与变形条件之间的相互关联。结合相关研究工作及生产实际,制定与优化了合金的热加工工艺参数,可为Ti-4Al-2.5V-1.5Fe合金挤压管材、热轧板材等产品的工业化制备与加工提供相关理论依据和技术指导。