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目前,近β钛合金因具有较低的弹性模量和宽泛可调的组织性能,成为生物医用金属材料研究的热点。本文在西北有色金属研究院研制的医用钛合金Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn（以下简称TLM）中,用工业级纯锆（杂质元素主要为Hf）代替核能级纯锆,并添加微量的Hf得到Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn-0.25Hf（以下简称TLM-Hf）,研究微量Hf元素对TLM合金组织和性能的影响的同时,判断用工业级纯锆代替核能级纯锆来降低成本的可行性。设定了四种典型的热处理工艺下:固溶处理:750℃/30min水冷;时效处理:750℃/30min 水冷,380℃/4h 空冷;750℃/30min 水冷,480℃/4h 空冷;750℃/30min 水冷,510℃/4h空冷。发现其组织和力性和TLM相差不大,说明在TLM合金中用工业级海绵锆代替核能级海绵锆来降低成本在组织和力学性能上是可行的。本文选取综合力学性能较好的固溶态和高温时效态的TLM-Hf合金进行低周疲劳试验。对固溶态TLM-Hf合金进行半应变幅Δεt/2为1.0%、1.3%、1.6%、2.0%,对时效态TLM-Hf合金进行Δεt/2为0.6%、0.8%、1.0%、1.3%的循环加载。通过对应力应变滞迴曲线进行处理得出合金循环过程中弹性模量的变化,发现固溶态TLM-Hf合金的弹性模量随着应变幅的增加,弹性模量增大的趋势变大,微观组织观察发现这与亚稳β合金诱导析出α"有关。时效态TLM-Hf合金弹性模量则在循环加载中表现比较稳定。疲劳试验发现两种状态的合金在对应的半应变幅下主要是弹性应变幅起主导作用。固溶态TLM-Hf合金在较低的应变幅下应力应变行为较为复杂,这和其内可滑移位错的开动、位错的交互作用和湮灭有关。当在较高应变幅下,合金表现出循环硬化,这和高应变幅加载下固溶态TLM-Hf合金发生形变诱导析出相以及孪晶的出现有关。而时效态TLM-Hf合金在不同应变幅循环加载下表现的较为稳定。获得了 TLM-Hf合金固溶和时效态的半应力幅Aσt/2和半塑性应变幅Δεp/2的关系表达式以及疲劳寿命表达式。合金疲劳断口的分析表明,两种状态的TLM-Hf合金随着应变幅的增加呈现多源断裂的趋势,二次裂纹变多、变深,疲劳条带变少变宽。通过对微观组织的观察发现对于固溶态TLM-Hf合金在高应变幅循环下,塑性变形的机制主要为滑移和孪生,晶内萌生的位错胞和孪晶有利于裂纹的形核。而时效态TLM-Hf合金在针状α相周围出现大量位错,引起应力集中致使裂纹形核。