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Ni-Ti合金由于具有特殊的形状记忆、超弹性、抗腐蚀性和生物相容性,在各种管接头、紧固件及医疗器械上有广泛的应用。但是,由于镍钛形状记忆合金的较快的加工硬化率和相变温度对化学成分强烈的敏感性,镍钛形状记忆合金加工成本很高且很难加工,细径薄壁管材的生产更是尤为困难。因此需要用一种新型方法解决其进行制备。本文采用旋锻成型工艺对Ni-Ti形状记忆合金管材进行研究,通过构建镍钛合金的本构方程、旋锻工艺有限元法模拟等,为镍钛合金薄壁管的成型提供了理论指导。通过金相、DSC、XRD、热模拟实验、Deform有限元模拟等方法对650℃、2h固溶处理的镍原子含量为50.5at%的Ni-Ti形状记忆合金试样的显微组织、力学性能及相变行为进行了系统研究。金相实验,观察到Ni-Ti合金试样组织均匀、晶粒呈等轴状、平均晶粒尺寸约为30μm;差热法测得Ni-Ti合金试样相变温度为:As=3.8℃、Af=31.0℃、Ap=19.4℃、Ms=-3.5℃、Mf=-34.6℃、Mp=-19.0℃;XRD 物相分析,测得未压缩 Ni-Ti合金试样室温下为NiTi相,为马氏体与奥氏体共存;利用扫描电镜分析Ni-Ti合金试样压缩后的显微组织。采用固溶处理的Ni-Ti形状记忆合金圆柱体试样(规格为Φ8×12mm),分别在不同的温度条件(650℃～1050℃,温度梯度100℃),不同的应变速率条件(0.01s-1,0.1s-1,1s-1),不同的变形程度条件下(20%、40%、60%)进行热压缩实验,获得了 Ni-Ti形状记忆合金的真实应力-应变曲线。根据Arrhenius本构模型,运用线性拟合及三次样条函数插值等方法求算出本构方程的常量:a=6.544×10-3(Mpa-1)、A=6.2348×1010、Q=2.57×105(J/mol)、n=4.656,构建Ni-Ti形状记忆合金流变应力本构方程,为有限元模拟提供更加准确的材料模型。对热模拟压缩试验的试样组织进行了系统的分析,结果表明:未压缩试样组织为等轴晶,压缩后试样组织发生动态回复和动态再结晶。650℃压缩,组织呈现纤维状,为典型的动态回复特征。750℃～850℃压缩,试样组织开始发生动态再结晶,形成细小的晶粒。950℃压缩,试样组织出现大量尺寸均匀的等轴晶,主要发生动态再结晶。1050℃压缩,试样晶粒出现严重的长大。采用Deform-3D有限元模拟软件建立了旋锻的有限元模型,模拟不同的旋锻温度(550℃、650℃、750℃)、不同变形程度(23%、38%)以及不同的进料速度(3.0mm/s、5.0mm/s、8mm/s)等参数对旋锻工艺的影响,并通过旋锻Ni-Ti形状记忆合金丝材对工艺进行验证。结果表明Ni-Ti形状记忆合金管、丝材旋锻的最佳工艺参数为:温度650℃～700℃、变形量20%～25%、进料速度4.0～5.0mm/s。采用此工艺对Ni-Ti形状记忆合金管坯进行旋锻研究,获得了组织性能良好的Ni-Ti形状记忆合金细径薄壁管材。