金属锆及其合金具有耐腐蚀、抗辐照、热中子俘获截面小、密度低、线膨胀系数小等优良性能,非常适合作为航空航天等特殊领域的结构材料,同时,锆粉的爆燃效应,使其在军工领域极具潜力。但金属锆的抗拉强度低,为了充分发挥锆的性能潜力,拓宽其应用领域,非常有必要制备并研究高强度的新型结构锆合金。本文以合金化的方式,得到ZrTi二元合金、ZrTiFe三元合金和ZrTiAlV四元合金,研究化学成分与相组成及静动态力学性能的变化关系。随后以ZrTiFe合金为研究对象,通过热处理工艺的调控,获得了三种典型微观组织锆合金,分析微观组织对合金静动态力学性能的影响规律。主要结论如下:在准静态拉伸条件下,ZrTiAlV合金表现出最大的屈服强度563MPa、抗拉强度684MPa,及最低的延伸率10.8%、断面收缩率15%;与之相反,ZrTi合金表现出最低的屈服强度556MPa、抗拉强度651MPa,及最高的延伸率27.3%、断面收缩率40%;ZrTiFe合金力学性能均介于两者之间;在准静态压缩条件下,ZrTiAlV合金具有最高的抗压强度1103MPa,其次是ZrTi合金,抗压强度为1057MPa,而ZrTiFe合金的抗压强度最小,为930MPa;在动态压缩条件下,当应变率处于2000s^-1到3000s^-1这一高应变率范围时,三种成分锆合金的流变应力均有明显提高,表现为应变率强化效应;在应变率为3000s^-1时,ZrTiAlV合金具有最高的动态抗压强度和冲击吸收功,分别约为1200MPa和309MJ·m^-3;ZrTi合金具有最高的临界断裂应变26.92%。通过控制ZrTiFe合金的热处理温度和冷却速度,获得网篮组织、双态组织和等轴组织,三种微观组织均由α相和β相两相组成;双态组织具有最高的强度,等轴组织表现出最好的塑性,网篮组织具有较好的强韧性配合;在动态压缩条件下,三种微观组织均具有应变率强化效应,网篮组织的应变率强化效应最明显;在应变率为3000s^-1时,双态组织具有最高的动态抗压强度1116MPa;等轴组织具有最高的临界断裂应变30.28%。三种合金的静态断裂方式均为韧性断裂,存在韧窝和撕裂岭特征;动态压缩试样表面观测到与压缩轴呈45°角的裂纹,动态破坏模式表现为绝热剪切失稳破坏。