TC16钛合金因具有优良的强韧性、抗疲劳性和耐腐蚀性等特点,被认为是航空工业生产钛合金紧固件的理想材料。同时,退火态TC16钛合金棒材具有优异的冷加工塑性,其室温锻压比达到1:4,压缩后可直接使用或固溶时效后使用。因此,研究TC16钛合金棒材压缩变形行为具有重要意义。本文以TC16钛合金热轧棒材作为对象,研究其室温压缩成形性能,并通过冷轧实验试制了TC16钛合金板材,同时研究了热处理对TC16钛合金棒材及板材组织与力学性能的影响。主要研究内容及结论如下:研究了热处理工艺对TC16钛合金热轧棒材组织和力学性能的影响。结果表明:退火后合金组织由等轴α相、晶间β相以及少量的片层状α相组成,抗拉强度（Rm）为878MPa,延伸率（A）为15%,断面收缩率（Z）为64%。经760～840℃固溶及550℃时效后合金组织由等轴α相、晶间β相以及β相内析出的针状次生α相组成,合金强度和硬度得到不同程度的提高,产生了时效强化,在800℃固溶及550℃时效后合金具有优异的综合力学性能。同时分析了不同热处理条件下TC16钛合金棒材拉伸断口特征,宏观断裂方式均为延性断裂,微观断裂机制均为韧窝型断裂。室温压缩实验结果表明,退火态TC16钛合金压下率可达80%,具有优异的冷成形能力;而固溶态和时效态合金压下率分别为51.8%和31.2%,冷成形能力较差,断裂失效机制为剪切断裂。同时进行了退火态TC16钛合金冷顶镦螺栓实验,螺栓头部压下率可达80%,螺栓头部侧表面出现45°微裂纹。基于压缩实验研究结果,对退火态TC16钛合金进行了板材冷轧试制。结果表明,退火态合金具有优异的冷轧成形性能,变形量大于73%时,α晶粒沿轧制方向被拉长,形成纤维状组织,合金抗拉强度和硬度分别提高了25.2%和14.6%,得到明显的形变强化。研究了退火处理对TC16冷轧板材组织和力学性能的影响,冷轧变形量大于47%时,发生完全再结晶,形成等轴α晶粒组织,力学性能较退火态合金棒材有不同程度下降。TC16钛合金冷轧实验数据对今后板坯冷轧及丝材冷拉拔工艺开发提供技术支持。