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钛及钛合金因为其具有低密度、高耐磨性及高比强度等优点而被广泛应用于航天、船舶以及军工行业。我国高强度钛合金种类少且研究不全面。本文通过合金化方法对Ti-30Zr-5Al-3V进行改性,即采用Fe替代部分Ti,得到Ti-30Zr-5Al-3V-xFe(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)合金。研究了不同Fe含量及热处理对合金力学性能的影响,以及不同力学性能对应的不同微观结构特征。用非自耗真空电弧炉熔炼出不同成分的ZTAFV合金,对其进行不同的变形处理,测试了其分别在1000℃、900℃轧制态以及铸态下的力学性质、相组成和微观结构组成演变规律。研究结果表明,Fe含量为0-1.5%之间的钛合金结构为α+β相并存,Fe含量为2.0-2.5%的钛合金仅含有β相。TiZrAlV-0.5Fe综合力学性能最佳,ζb达到1420MPa,εf大于5%。TiZrAlV-1.5Fe拉伸强度最高,ζb达到1667MPa。合金强度的增加主要是因为α晶粒变小,细晶强化作用明显;合金塑性变差主要原因是α相含量减少,当全部由β相组成且β相晶粒粗大时,合金塑性很差,εf只有2%左右,延展性低。分别在1000℃和900℃温度下对合金进行轧制,结果显示,轧制温度为1000℃时轧出的合金塑性较好,因此本课题中统一采用1000℃为轧制温度。通过对铸态合金的压缩性能进行测试,可以看出,当Fe含量达到1.0wt%时,合金的压缩强度与压缩塑性均达到最高,随后开始急剧下降。对合金的维氏硬度进行测量,结果表明,在1000℃轧制态条件下,当Fe含量达到1.5wt.%时,合金表面硬度最高。