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Ti-V-Mn系合金作为储氢材料吸放氢条件温和而受到广泛的关注,但是其活化性能欠佳,有效放氢量达不到使用标准因此应用受到限制。合金化和热处理是改善Ti-V-Mn系合金综合储氢性能的有效手段。本文选择了储氢性能良好的Ti33V37Mn30合金为研究对象,添加不同含量的Ce和Cr两种元素,利用多功能电弧熔炼炉制备得到纽扣锭制备块状试样,结合SEM/EDS以及XRD观察分析相组成、元素分布以及晶格参数变化;再将材料进行破碎后球磨得到粉末样品进行储氢性能的测试。选择储氢性能最优成分合金进行热处理,对热处理后材料进行组织分析和性能测试。研究添加Ce和Cr元素以及热处理工艺对于Ti33V37Mn30合金组织和储氢性能的影响。实验结果表明,添加Ce元素后能够有效降低材料的放氢平台。Ce在材料中主要以第二相形式存在,更多的Ti和Mn元素固溶到富Ce第二相中,因此C14Laves相减少;在添加量为0.6at.%时,bcc主相晶格参数达到最大,氢原子在材料中扩散更加容易,此时材料吸放氢速率提升,首次吸放氢循环即可达到稳定状态,吸氢量由基体材料的3.15wt.%提高到3.28wt.%,有效放氢量由1.37wt.%提高到1.72wt.%。添加Cr元素对合金活化性能提升效果明显。V和Cr会形成V-Cr固溶体,使得更多的V元素固溶到bcc主相中;同时由于Ti和Cr可以无限固溶,C14相和α-Ti相减少。Cr的添加量达到4at.%以后首次吸放氢循环即可以达到稳定状态,同时放氢平台变宽,压力下降;在添加量为6at.%时,bcc主相的晶格参数达到最大,此时材料的有效放氢量达到最大,为1.76wt.%。选取储氢性能最优的Ti33V37Mn29.4Ce0.6和Ti33V37Mn24Cr6,在773K、973K和1173K下保温2h后进行退火处理。773K热处理后,合金成分变得均匀,Ti33V37Mn29.4Ce0.6材料中C14相少量增加,主相中V和Ce的含量增加,主相晶格参数增大,吸放氢动力学改善,放氢平台变宽,有效放氢量提高到1.78wt.%;Ti33V37Mn24Cr6合金中C14相减少,主相中Ti元素增多,主相晶格参数增大,吸放氢动力学改善,放氢平台变宽,压力下降,有效放氢量提高到1.82wt.%。973K和1173K下,两种材料都呈现出C14相为主,bcc相为辅的相组成,材料动力学性能恶化,吸放氢量明显下降,放氢平台变窄,压力上升。