亚稳β型钛合金由于其具有高的比强度、优越的耐腐蚀性能以及良好的生物相容性等结构功能特性在航空航天、深海探测以及生物医疗等领域展现出良好的应用前景。同时,该类合金在拉伸变形过程中,还呈现出变形方式的多样性,如应力诱发α?马氏体和ω相变、{332}<113>和{112}<111>孪生、位错滑移等。前期对Ti-Mo-Fe合金板材室温拉伸性能研究表明,合金通过{332}<113>孪生、位错滑移等方式发生塑性变形,其中{332}<113>孪晶的产生使合金表现出良好的强塑性匹配,Fe元素含量增加,孪晶数量减少,强度提高而塑性降低。然而亚稳β型钛合金中,{332}<113>孪生诱发塑性变形对疲劳性能的影响尚不清楚。本课题利用金相显微镜和扫描电镜等技术手段系统地调查了Ti-10Mo-xFe(x=1,2,3)合金的微观组织和断口形貌。借助Shimadzu 4830电液伺服试验机进行拉伸实验和总应变幅为0.5%、1.0%和1.5%的应变控制对称拉伸-压缩低周疲劳实验,同时调查不同变形方式的Ti-10Mo-xFe合金的拉伸和低周疲劳力学性能,调查了Ti-10Mo-xFe合金在不同应变幅下的微观组织演变,分析了Ti-10Mo-x Fe合金疲劳断口形貌特征,最后探讨了不同塑性变形方式对合金低周疲劳性能的影响。实验结果表明,室温拉伸条件下,随Fe含量增加,Ti-10Mo-x Fe合金的屈服强度和抗拉强度分别由698 MPa增加到812 MPa以及888 MPa增加到952 MPa;总延伸率由38%降低到16%,加工硬化率逐渐降低。Ti-10Mo-xFe合金的塑性变形方式由{332}<113>孪生向位错滑移转变。Ti-10Mo-xFe合金的低周疲劳寿命与Fe含量和应变幅均呈负相关。此外,Ti-10Mo-xFe合金均发生初始循环硬化,循环稳定阶段占总寿命的90%以上。由疲劳断口分析可知,Ti-10Mo-xFe合金均为韧性断裂,断口由疲劳源区、扩展区和瞬断区三个部分组成。随Fe含量增加,疲劳条带宽度逐渐增加。对于同一种合金,随着应变幅的增加,疲劳源区和扩展区所占总比重逐渐增大。Ti-10Mo-1Fe和Ti-10Mo-2Fe合金主要通过{332}<113>孪生变形,Ti-10Mo-3Fe主要通过位错滑移变形。Ti-10Mo-1Fe合金在拉伸-压缩过程中诱发的{332}<113>孪生变形带来显著的塑性变形能力;大量{332}<113>孪生的产生诱发动态Hall-Petch效应,有效释放局部应力集中,延缓了疲劳裂纹的萌生。上述原因使得具有孪生诱发塑性变形效应的Ti-10Mo-1Fe合金具有更优越的低周疲劳性能。