钛及钛合金自开发以来,在化工、生物医学尤其是航空航天等领域得到了广泛的应用,这主要得益于钛及钛合金优异的理化性能:密度低、比强度高、耐腐蚀性能好等。锆与钛位于同一副族(ⅣB),与Ti具有相似的理化特性,而且Zr及Zr合金还具有热中子吸收截面积小、抗辐照、耐原子氧侵蚀热膨胀系数小等优点,在核工业和醋酸工业中得到重要应用。随着航空航天事业的快速发展与进步,加之恶劣的空间服役环境对空间结构材料的性能提出了更高的要求。有研究将Zr加入到航天应用较多的TC4合金中,制备出了强度和塑形较好的ZrTiAlV结构合金。本文在ZrTiAl V四元合金研究的基础上,在合金中添加含硼的Al-5Ti-1B中间合金,以合金细化强化为目标,通过多种实验手段,研究不同成分、不同热处理方式下的合金的组织和力学性能。通过添加Al-5Ti-1B中间合金的方式,利用真空非自耗电弧熔炼炉制备出一系列的ZrTiAlVB五元合金,研究B这一组元对合金相组成、显微形貌及性能的影响。结果表明,添加B元素之后合金中生成了主要沿晶界分布的新相TiB,且随硼含量增加生成的TiB量增加,合金铸态晶粒明显减小,α板条细化。添加0.26at.%B含量的合金,在870℃轧制空冷后合金的力学性能较相同处理条件下的不含硼合金在屈服强度、抗拉强度、延伸率方面分别提高11.10%、19.98%、131.55%,而在700℃退火过程中合金基体组织有所粗化,性能降低。此外,本文还研究了0.05B、0.11B、0.16B和0.26B合金,在870℃、950℃不同温度下轧制后水淬的合金组织结构和性能变化规律。合金轧制水淬后均得到了马氏体相α"及α′相;合金在950℃轧制水淬后,屈服强度较低,综合性能最好的0.11B合金屈服强度仅603MPa;而合金在870℃轧制水淬之后,合金综合性能得到较高提升,其中0.16B合金表现出较好的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度、延伸率分别达到1092MPa、1467 MPa、8.68%。