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锆合金是核反应堆主要的结构材料,Nb、Mo、Sn、Fe是其重要合金元素。合金元素对锆合金性能影响取决于合金元素与锆的相互作用,多组元合金相图的建立,可为理解锆合金的组织随成分和温度的变化规律提供依据。论文利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）等分别对Zr-Mo-Fe（O）富锆区的1000°C、900°C等温截面,以及Zr-Mo-Nb-Fe（O）体系在1000°C下合金相组成进行研究。采用万能拉伸试验机、X射线衍射仪（XRD）、电化学工作站、扫描电子显微镜（SEM）等研究了Zr-0.5Sn-x Mo-1.0Nb-0.3Fe（x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,wt.%）和Zr-0.5Sn-0.5Mo-0.5Nb-y Fe（y=0,0.1,0.3,0.5,0.7,wt.%）两个低锡锆合金体系的组织性能变化规律。研究工作可望能够为锆合金热力学数据库的建立,为探索新型的结构材料提供科学依据。获得成果如下:（1）研究了Zr-Mo-Fe（O）富锆区（Zr>30 at.%）1000°C等温截面,发现一种新的氧稳定的三元化合物,记为γ-Zr2（Mo,Fe）,其近似成分为Zr63Mo12Fe25。该化合物具有Ti2Ni型的立方结构,晶格参数a=1.2213 nm。未发现前人报道的Zr9Mo4Fe化合物。研究发现Zr-Mo-Fe（O）（Zr>30 at.%）体系在1000°C等温截面存在三个四相区,分别为[βZr+λ-Zr（Mo,Fe）2+γ+Zr Mo2],[βZr+λ-Zr（Mo,Fe）2+γ+Liquid]和[λ-Zr（Mo,Fe）2+γ+Liquid+Zr Fe2]。（2）研究了Zr-Mo-Fe（O）（Zr>30 at.%）900°C等温截面,证实了γ-Zr2（Mo,Fe）相属于氧稳定的三元化合物,在该温度未发现前人报道的Zr9Mo4Fe化合物。同样,发现该体系中存在[γ-Zr2（Mo,Fe）+λ-Zr（Mo,Fe）2+Zr Fe2+Zr2Fe],[γ-Zr2（Mo,Fe）+λ-Zr（Mo,Fe）2+βZr+Zr2Fe],[γ-Zr2（Mo,Fe）+λ-Zr（Mo,Fe）2+βZr+Zr Mo2],[γ-Zr2（Mo,Fe）+αZr+βZr+Zr Mo2]四个四相平衡。（3）研究Zr-Mo-Nb-Fe（O）（Zr>50 at.%）五元合金体系在1000°C相变规律,发现富锆区的样品有液相存在,存在两种不同成分的βZr;由于氧的影响,还观察到αZr;研究确定,Zr-Mo-Fe体系的立方结构γ-Zr2（Mo,Fe）与Zr-Nb-Fe体系的立方结构（Zr Nb）2Fe是不相同的两个相,他们之间不形成连续固溶体。此外,对合金的分析结果表明,在Zr-Mo-Nb-Fe四元合金体系存在一个λ-Zr（Mo,Fe）2+βZr+Zr Mo2+Liquid四相平衡区。（4）研究了Zr-0.5Sn-x Mo-1.0Nb-0.3Fe（x=0,0.2,0.4,0.6,0.8 wt.%）合金中Mo含量对合金力学性能和耐腐蚀性能的影响。随Mo含量的增加,合金整体的屈服强度、抗拉强度、洛氏硬度等相关力学性能呈现递增的趋势。当合金中添加的Mo含量为0.8 wt.%时,该实验中的合金的屈服强度和抗拉强度有最大值,依次为646.9 MPa和694.6MPa。该体系合金的塑性随Mo含量的变化,不是很明显,当Mo含量为0.6 wt.%时,最大塑性为3.11%。随着Mo含量的增加,该合金洛氏硬度也呈现递增的形式,当Mo含量为0.8 wt.%,最大洛氏硬度为99.5 HRB。在腐蚀性能方面;随着Mo含量的增加,腐蚀电流密度先降低后增加,当Mo含量为0.4 wt.%时,该合金的最小腐蚀电流密度为4.41×10-5m A/cm~2,腐蚀电位为-337.1 m V,说明Mo元素的添加,在一定程度上能提高合金的耐腐蚀性。（5）研究了Fe元素含量对低锡锆合金Zr-0.5Sn-0.5Mo-0.5Nb-y Fe（y=0,0.1,0.3,0.5,0.7 wt.%）的力学性能和耐腐蚀性能的影响。Fe元素能提高合金（Zr-0.5Sn-0.5Mo-0.5Nb-y Fe）的抗拉强度和屈服强度,但对其断后延伸率影响不明显。随合金中Fe元素百分含量的增加,该合金的抗拉强度和屈服强度数值呈现递增的趋势,当y=0.7wt.%时,合金的屈服强度、抗拉强度、延伸率达到最大值,分别为398.3 MPa、459.9 MPa和3.09%。随着Fe元素的增加,合金硬度不断增加,最大洛氏硬度为93 HRB。与Mo的添加对比,Fe元素的加入,也可以提高合金的耐腐蚀性,该体系合金的最小腐蚀电流密度为9.12×10-6m A/cm~2,对应的腐蚀电位为-345.1m V。