本论文采用金相显微镜、X射线衍射分析、透射电镜、高分辨电镜、DSC测试、拉伸试验，研究了Zr₅₀Cu₅₀、ZrCuAl、ZrCuAlCo合金热致马氏体的显微组织及其界面结构、相变行为及其室温力学拉伸性能。研究发现，在ZrCu基合金中存在两种马氏体，一种为M₁马氏体，另一种为马氏体的基本结构M₂（B19’），两者都属于单斜结构，P空间群。在ZrCu基合金中马氏体的形貌主要为板条状和矛头状两种。在ZrCu基合金中马氏体变体间呈孪晶关系，孪晶类型为（011）Ⅰ型。在马氏体板条内存在ZrCu基合金马氏体的两种亚结构：（001）复合孪晶和（001）堆垛层错。Zr₅₀Cu₅₀合金的Ms达到了112.6℃，Al元素的添加提高了ZrCu基合金的马氏体相变温度，而Co元素的添加降低了ZrCu基合金的马氏体相变温度，两者都增加了马氏体相变的滞后性。分析表明，在ZrCu基合金中（011）Ⅰ型孪晶界面清晰平直，共格性良好。在Zr₅₀Cu₅₀合金中和ZrCuAl合金中马氏体亚结构（001）复合孪晶界面处存在台阶结构，但是在ZrCuAlCo合金中的M₁结构的马氏体的（001）复合孪晶界面比较平直，共格性良好。（001）复合孪晶马氏体会越变越细，终止在相邻马氏体内，在尖角消失处存在位错，在相邻马氏体内出现层错，推测它们为孪晶的核胚。Al元素的添加使屈服强度和抗拉强度增加，但是应变减小；Co元素的添加降低了ZrCu基合金的室温力学性能，但是随着Co元素的添加，ZrCuAlCo合金的抗拉强度增加，延伸率也增加。其中Zr_46.5Cu_46.5Al₇的抗拉强度σb达到1533.22MPa，延伸率δ是3.95%，韧性断裂，综合力学性能最好。