形变、传热、微观组织演变的共存并相互影响是高温变形过程中的基本现象，从而构成了高温变形过程的物理基础，决定着高温塑性变形行为和构件的使用性能。国际上受到广泛关注的热加工图可以描述上述因素对高温变形的影响。本项目以热模拟压缩试验、微观组织试验、理论分析和试验验证等方法，主要深入研究了TC4、TC11、Ti600、Ti60、Ti-17等材料的高温塑性变形行为与表征、微观组织演变模型、塑性变形本构关系模型及其应用，优化了高温塑性变形工艺参数。取得的主要研究成果：（1）系统表征了变形温度、变形速度和变形程度等工艺参数下的TC4、TC11等钛合金高温塑性变形行为；（2）结合内变量原理，提出了金属高温塑性变形时的位错密度和晶粒尺寸变化率模型；（3）以位错密度变化率和晶粒尺寸变化率为内变量，采用内变量理论和方法，推导出适用于表征金属高温塑性变形行为的粘弹塑性变形本构关系模型；（4）结合Ziegler不可逆热力学极值原理，建立了反映微观组织参数影响的高温塑性变形能量耗散方程和塑性变形失稳准则；（5）提出新的高温塑性变形时变形工艺参数优化方法，该建立方法反映了晶粒尺寸和应变对最优高温变形工艺参数的影响，在此基础上，预测了几种钛合金的热加工图，同时优化了高温变形工艺参数。本项目的科学意义在于：其研究成果为促进面向高性能塑性变形构件的微观与宏观协同调控理论的发展，实现高温塑性变形过程由经验设计向定量分析转变，达到精密、优质、清洁和高效的高温变形技术发展目标奠定了科学基础。本项目共公开发表学术论文15篇，其中SCI论文14篇，培养博士后1人，博士生2人，硕士研究生4人。