论文设计了Ti-Nb-Mo-Zr-Fe(TNMZFe)和Ti-Nb-Ta-Zr-Fe(TNTZFe)两个系列的四种合金。成分分别为Ti-28Nb-12Mo-3Zr-0.6Fe、Ti-25Nb-10Mo-1Zr-0.2Fe、Ti-30Nb-10Ta-1Zr-1Fe和Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe（质量分数配比），依次用合金A、B、C、D代表以上合金。材料经真空熔炼后锻造开坯，热轧最终制成冷轧板材。采用金相显微镜(OM)，扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射分析仪(XRD)观察了合金的微观组织，利用维氏硬度仪和电子拉伸机测试了材料的力学性能：硬度，抗拉强度和杨氏模量。主要得到以下结论：　　 (1)TNMZFe合金为不可热处理强化的稳定β钛合金，而TNTZFe合金为可热处理强化的亚稳定β钛合金。合金Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe经过800℃/1h固溶处理＋400℃时效，析出椭圆状的ω相提高了材料硬度。　　 (2)采用金相法测得Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe的α＋β→β相变点范围为750-760℃，合金在不同温度下时效3h，随温度的升高，α相逐渐增多，β相逐渐减少，400-500℃温度区间内会析出ω相；在500℃下时效，随着时效时间的延长，α相增多，β相逐渐减少，3h以内时效会析出ω相，3h以后时效ω相分解消失，此时合金由α＋β相组成。　　 (3)ω相明显提高了材料的硬度和杨氏模量，降低材料的塑性。α相的弥散析出能提高材料的强度，但是长时间的高温时效会使细小弥散的α相变得粗大，从而降低了强度。合金在500℃时效3h后具有最好的性能。