ZrTiAlV系合金是一种新型材料，具有比强度高，塑性好，耐蚀性强等优良的理化性能和力学性能，可作为潜在的制造空间飞行器的超常规服役环境下的新结构材料。空间飞行器在空间恶劣的环境下服役，承受多种辐射，高低温交变，原子氧和交变应力的影响，即使未达到其理论破坏强度，也会因为疲劳而失效。据统计约有50-90%的空间机械结构的破坏属于疲劳破坏，疲劳成为航空航天工业部门最为关注的问题。因此，研究ZrTiAlV系合金的疲劳性能有极其重要的意义。本文选用不同组分的ZrTiAlV系合金材料，用工业自耗电弧炉熔炼后锻造制备出了三种新型合金，根据差示扫描量热分析(DSC)测定相的转变点制定不同热处理工艺，对合金进行性能改善，并使用金相(OM)、X射线衍射分析(XRD)、拉伸、硬度进行组织形貌分析和力学性能测试，优化合金的热处理工艺，运用三点弯曲法进行疲劳性能的基础研究，测定合金10~7交变循环应力下的疲劳极限，绘制S-N疲劳寿命曲线，并通过扫描(SEM)观察其断口形貌，分析疲劳断裂各个过程的机理。试验结果表明，51Zr合金经800℃退火后具有相对较好的强度塑性匹配，但疲劳性能欠佳，进行三点弯曲疲劳试验时，当应力水平降为100MPa时，仍不能达到规定的循环次数；15Zr合金经400℃退火后获得相对较好的力学性能，通过常规成组和升降法测定出107循环下的疲劳极限为436MPa；该合金经1000℃水淬700℃时效热处理后，合金拉伸强度明显提高，但塑性急剧下降，疲劳试验时，应力降为150MPa时，也没有达到规定的循环次数。力学性能检验和组织形貌分析结果显示，合金本身强度塑性匹配、第二相粒子、夹杂物等缺陷和组织晶粒大小，对疲劳性能有较大影响。