本文通过分析和计算确定了锆合金中需要添加的铌元素的含量(wt)分别为0.05％、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％，采用非自耗电极电弧熔炼技术对锆及其合金元素的混合原料进行熔炼，对铸锭样品实行1050℃×20minβ相真空淬火后，经热轧和冷轧后进行580℃×2h退火处理。采用光学显微镜、显微硬度计、XRD、化学分析、能谱分析、测定锆合金的极化曲线等设备和方法对每一道工艺后样品的显微组织、成分和性能作了分析。最终讨论了在此技术路线下制得的锆合金的耐蚀性及铌含量对其耐蚀性的影响。 化学分析结果表明，铸锭的实际化学成分与预期的锆合金成分相吻合；铸锭的组织呈细小针状，且随着铌含量的增加，组织越来越细，晶粒越来越小；铸锭的硬度随铌含量的增加变化不大，其中铌含量为0.4％的样品的硬度最大，达到了230Hv。 经β淬火后，合金元素的分布更加均匀；锆合金的组织为典型的板条状马氏体组织，且随着铌含量的增加组织越来越细，晶粒也越来越细小；基体相为α-Zr，能谱分析结果表明，随铌含量的不同，析出的第二相可能为zr(Fe，Cr)2粒子、Zr-Nb-Fe粒子和β-Nb；与淬火前相比，淬火后锆合金的硬度显著增加，其中铌含量为0.4％的样品的硬度最高，达到了270Hv，但随铌含量韵增加，锆合金的硬度变化不大。 经过轧制，晶粒沿加工方向被拉长，晶粒的长宽比显著增大，晶粒厚度减小；组织网络发生破碎和球化现象，和轧制前相比，组织变得更加细小，且随Nb含量的增加，组织越来越细，铌含量为0.4％时组织最细小，而后随铌含量的增加组织又变得越来越粗大；大量的第二相粒子呈弥散状态分布；极化曲线实验表明，铌含量最高的锆合金样品耐酸性溶液的腐蚀能力相对较弱。经过退火，得到了等轴再结晶晶粒，随铌含量的增加，组织先变得细小，当铌含量为0.4％时，组织最为细小，而后组织又变得粗大；富Nb的β-Zr相断裂在α-Zr晶界上形成不连续的析出相，第二相粒子的数量较退火前明显增多，弥散分布在基体中。退火后锆合金的硬度保持在210～230Hv之间，随铌含量的增加，锆合金的硬度变化不大。 极化曲线实验表明，向Zr-4合金中加入合适含量的铌元素，按照本研究制定的技术路线可明显提高Zr-4合金耐酸性溶液的腐蚀能力，其中铌元素的加入量为0.4％时效果相对较好。