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Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金是一种高强高韧的亚稳β型钛合金，具有良好的塑性成形性能和抗疲劳性能，且在β相区进行热加工时，晶粒较其他β合金不易发生长大。而且，当合金在相变点以上进行固溶处理后，金相试样表面存在大量腐蚀坑，其是否由杂质Si诱发的硅化物引起，以及硅化物含量和分布是否对合金β晶粒尺寸和力学性能产生影响仍存在争议，并缺乏系统研究。因此，本文通过改变常规Ti-38644合金中Zr含量，并对比其与较纯的Ti-38644合金显微组织和力学性能的差别，探讨了Zr和微量杂质Si对合金显微组织和力学性能的影响，揭示了β晶粒尺寸细小的原因。 扫描电镜和透射电镜分析表明，常规Ti-38644合金经800℃固溶后，显微组织中含有细小弥散的(TiZr)6Si3硅化物颗粒相。杂质Si主要来源于合金原料。金相试样表面存在的腐蚀坑是由硅化物被氢氟酸腐蚀剂腐蚀掉所致。硅化物的含量与分布可以客观地通过腐蚀坑的数量和分布来表征。 常规Ti-38644合金在750～900℃之间固溶1h后，合金中含有一定量的硅化物，且在750～800℃之间含量较多。800℃以上固溶时，随固溶温度升高，硅化物含量减少，腐蚀坑的数量也发生相应的变化。950℃固溶后，合金显微组织中未观察到可分辨的硅化物，腐蚀后的样品表面也未见腐蚀坑。 常规Ti-38644合金先经1100℃固溶，再在低温进行时效，硅化物含量和分布发生改变。在750～900℃之间时效1h后，硅化物沿β晶界析出。950℃时效时，无硅化物析出，因为Si在该温度下固溶度较大，未达到过饱和。低于700℃时效，硅化物析出动力学过程缓慢。时效1h的样品中无硅化物析出。时效时间延长至4h，硅化物在β晶界处析出，时效时间延长至24 h，硅化物在晶内和晶界处均析出。550℃时效24 h，合金中无硅化物析出。延长时效时间至300 h，显微组织中有TiCr2化合物析出。通过热处理工艺控制可改变硅化物在合金中的析出位置，晶界硅化物降低合金塑性，晶内硅化物有助于合金强度提高。 常规Ti-38644合金中硅化物析出源于合金中Zr和杂质Si的存在，Zr显著降低了Si在该合金中的固溶度。而且，Zr是表面活性元素，容易发生内吸附，引起微量元素偏聚。第一原理计算结果表明，Zr-Si化合物的结合能和形成焓均高于Ti-Si的，表明Zr和Si更具亲和力，更易生成稳定的化合物。 改变常规Ti-38644合金中Zr和Si含量。随Zr含量逐渐提高，合金中硅化物含量逐渐增加，β晶粒尺寸更细小，合金强度递增。通过对比常规和较高纯度的Ti-38644合金的显微组织和力学性能，发现前者晶粒尺寸更小，且强度提高约40 MPa，这源于相对高的杂质Si诱发了硅化物析出，起到了细化晶粒和弥散强化的作用。当Si含量由0.03 wt％增加到0.06 wt％时，合金的强度变化不大，但塑性降低了。