钛合金作为一种轻质高强的合金材料,以其耐热性、耐蚀性、弹性、抗弹性和成形加工性良好等优异性能,得以在能源等领域得到广泛应用,成为现代社会不可或缺的材料。但是钛合金材料所制造成的零部件在服役时往往承受不同程度的压缩载荷而造成疲劳破坏,该疲劳破坏对于机器本身乃至工程项目都是巨大威胁,甚至最后酿造成灾难事故。因此对于钛合金各项疲劳理论及设计应用的研究都具有重要意义。本文通过Ti-10V-2Fe-3Al、Ti-10V-Fe-3Al、Ti-10V-2Cr-3Al三种合金为研究对象,研究其发生应力诱发马氏体相变的压缩载荷行为,得到如下结果:(1)通过钛合金单向单次压缩实验及微观组织层面的有限元模拟,探究两相合金在不同球状α相的体积分数、晶粒尺寸以及应力诱发马氏体相变产生的针状α相多种不同微观组织成分条件下对钛合金材料疲劳行为的影响过程及结果。研究发现相对较软的β相,压缩过程中变形量比α相要大,更容易发生大的应变。α相与β相的晶面交界处存在应力的集中和转移,该处容易萌生裂纹。同时,α相体积分数越高,材料的屈服强度也随之增加;体积分数不变的情况下,α相的晶粒越细,同样能增加材料的屈服强度从而对合金起到一定强化作用。(2)研究常规尺寸及微尺寸 Ti-10V-2Fe-3Al、Ti-10V-Fe-3Al、Ti-10V-2Cr-3Al 三种合金基于应力诱发马氏体相变的循环载荷对力学性能影响的微观机制。同时,通过实验结果对两种尺寸的钛合金材料进行比较和分析,探究相同材料不同尺寸在循环载荷下的联系与区别。研究发现常规尺寸钛合金屈服应力随压缩次数增加而增加。压缩后材料呈均匀鼓型变形,且断裂面沿最大剪切应力方向Y轴沿X轴夹角呈45°断裂。而微尺寸钛合金屈服应力随压缩次数增加而呈减少趋势。且压缩试样横向呈不均匀鼓型,其断裂面与最大剪切应力面存在一定偏移。Y轴沿X轴夹角呈54°方向断裂。