锆及锆合金由于具有良好的抗辐照损伤性能和抗原子氧侵蚀性能，优异的抗腐蚀性能和结构尺寸稳定性，在抗交变温度的工程精密零部件领域具有广泛的应用前景，是制作空间飞行器活动构件的理想材料。ZrTiAlV四元合金是具有优异力学性能的锆合金体系，但是由于强度很高，且熔炼过程中晶粒尺寸粗大造成其塑性变形能力很差、机械加工成形也较为困难，只能制备形状简单的构件，这极大的限制了它的工业应用。　　本文提出电场辅助热处理结合高压扭转的ZrTiAlV合金细晶处理工艺及电场辅助挤压成形工艺，并确定了这两种工艺的基本工艺过程及工艺条件。研究 ZrTiAlV合金在电场辅助热处理-高压扭转和电场辅助挤压条件下的微观组织演变规律，及变形条件对对制品组织性能的影响，目的是细化 ZrTiAlV合金微观组织，提高其塑性变形能力，改善其综合力学性能。　　采用锻造开坯-电场辅助热处理-高压扭转-电场辅助热处理相结合的强变形工艺，研究 ZrTiAlV合金在不同工艺条件下的相和微观组织演化规律。研究600℃、700℃和800℃不同温度电场辅助热处理的锻造开坯坯料在不同压力(3GPa~5GPa)、不同扭转圈数(1圈~2圈)高压扭转条件下微观组织和相构成的演变规律；研究高压扭转后，700℃和800℃不同温度电场辅助热处理条件下微观组织的演变规律。在700℃电场辅助热处理-5GPa高压扭转-800电场辅助热处理的工艺条件下，获得了晶粒尺寸在120μm左右的较为细小均匀的等轴形β相晶粒组织。　　针对ZrTiAlV合金制品的后续工程应用，提出电场辅助挤压成形工艺，研究电场辅助成形状态下材料的变形行为、温度场和应力应变场的分布规律。在800℃~850℃的较低温度下、变形时流动应力小于28MPa的条件下，实现合金制品的近净挤压成形。边缘位置强度由1580MPa降低至1185MPa，而延伸率提高至7.3％。采用有限元模拟方法，逆向推导了材料流动应力随温度的变化曲线，对47Zr-45Ti-5Al-3V合金环状制品正反复合挤压过程进行了有限元模拟，得到了温度场、应力场和应变场的分布规律。　　研究ZrTiAlV合金强变形及热处理过程中的相变过程、晶粒的破碎机制和位错的产生规律，分析强变形材料在加热过程中晶粒的再结晶规律，探讨ZrTiAlV合金电场辅助热处理-高压扭转过程中晶粒的细化机制。　　通过本文的研究，初步建立起电场辅助热处理与高压扭转工艺相结合的ZrTiAlV合金晶粒细化工艺，从而有效细化 ZrTiAlV合金的晶粒尺寸，缩短热处理时间，提高材料的塑性和韧性，保证合金具有良好的综合力学性能，为 ZrTiAlV合金进一步研究和工程应用提供依据。