本文详细研究了Ti-3573和Ti-3873两种亚稳β型钛合金在不同的热处理情况下及热变形、冷变形后对组织性能影响。由于二次时效中过渡相的存在,尽管强度较高但塑性远低于试样的一次时效。在冷轧过后的两种钛合金进行的时效处理,发现试样基体中有滑移带、孪晶带及二次孪晶的存在。同时通过金相图和XRD的分析也证实了两种钛合金经过冷轧后均有应力诱变马氏体SIM的存在。两种钛合金冷轧后直接时效,由于大量缺陷的累积导致的应变硬化,尽管强度较高但远不及试样在两相区退火后的塑性。在冷轧退火后时效,Ti-3573钛合金在时效12 h时延伸率最高达到18.67%,Ti-3873钛合金在时效8 h抗拉强度最高达到1172.00 MPa,延伸率也可达到11.31%。高温下β单相区热变形的两种钛合金在不同的冷却方式下进行冷却,由于冷却速度的不同在不同的冷却方式中β晶粒呈粗大片层或等轴晶,α相呈现粒状或针状等形态,随着冷却速度的减慢α相的析出增加。同时发现两种钛合金在热变形过程中均有典型DRV、DRX过程的发生。然而在（α+β）两相区进行热变形,两种钛合金试样的晶粒晶界基本维持完整平滑且没有发生DRV或DRX的过程,随着在（α+β）两相区变形量的增加,β晶粒中的α相和体积分数随之增加。而在近相变点的β单相区,在两种合金均发现基体发生不同程度的动态再结晶的发生,Ti-3573钛合金尤为明显。最后通过热模拟实验发现Ti-3573钛合金试样经过20%、40%、60%的变形后均存在不同程度的动态再结晶的发生。试样经过高温下40%的变形后发生动态再结晶,基体中出现大量细小均匀的等轴β晶粒,并且真应力-应变曲线印证了40%的变形组织性能为最佳。