随着现代工业科技的不断发展,对金属材料性能的要求越来越高。Zr及Zr合金自身具有优异的理化性能,如中子吸收截面积小,耐腐蚀性优异、抗辐照和热膨胀系数小等,受到海内外科学家极大关注。但核工业领域应用的锆合金因其价格昂贵,应用范围的扩展受到极大限制。通过科研人员不断的研究,发现普通锆合金有作为结构材料的应用前景,可拓展Zr合金的应用领域。基于此,本文以Zr-Ta合金为研究对象,通过调控Ta元素含量,研究Zr-Ta合金的微观组织结构,旨在进一步提高Zr合金的耐腐蚀性能和力学性能。通过真空非自耗熔炼炉熔炼一系列不同成分的Zr-Ta合金铸锭,并利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜和差示扫描量热仪分析不同成分Zr-Ta合金的组织、相结构和相转变温度。利用拉伸试验机、电化学设备测试Zr-Ta合金力学性能和耐腐蚀性能。研究结果表明,随着Ta元素含量的增加,Zr-Ta合金的相结构由最初的单相转为双相结构,微观组织得到细化,α→β相转变温度降低,Zr-Ta合金的强度和硬度随之提高,Zr6Ta合金的硬度可达376.9HV,抗拉强度可达到1117.3MPa,并有4.87%的断裂延伸率。腐蚀测试结果表明,所制备的Zr-Ta合金在HCl和HNO3腐蚀介质中会形成稳定钝化膜,能够有效保护合金不受腐蚀溶液的侵蚀。随着Ta元素含量的逐渐增加,Zr-Ta合金在HCl溶液中的点蚀电位随之增大,微观形貌片状点蚀坑范围逐渐变小。在HCl和HNO3溶液中电化学测试后腐蚀电流密度逐渐降低、电化学阻抗图谱圆弧直径、模值及相位角逐渐增大。在HCl和HNO3溶液中浸泡实验表明,所制备的Zr-Ta合金在这些介质中具有优异的耐蚀性,经过30天浸泡后未检测出明显可察觉的腐蚀失重。