Ti-24Nb-4Zr-8Sn（wt.%,Ti2448）合金作为一种亚稳β钛合金具有优异的力学和物理性能,例如,低模量、良好的强度和塑性、高可恢复应变,同时具有可调的热膨胀系数,极好的生物相容性,适用于但不限于生物医学应用。合金所表现的性能通常与材料中的微观结构有关,微观结构的变化经常是由于合金体系中存在各种平衡相和非平衡相的相变引起的。合金最终表现的力学性能取决于其形变机制、微观组织以及结构与成分之间的相互作用。但目前由于这些独特性能的关键机制仍未研究透彻,使得该合金在特定应用中的优化受到了极大的限制。本文通过像差校正和原位透射电子显微技术对Ti2448合金时效和变形过程中的相变机制进行研究,同时为提高材料性能提供了新思路。Ti2448合金在循环加载过程中可以表现出高达3.3%的可逆应变。一般来说,材料的超弹性和形状记忆性能与该材料中的可逆马氏体相变有关。因此,研究材料中的可逆相变及其控制因素一直是材料学家和物理学家的研究热点。在本文中,通过透射电镜的原位拉伸试验在Ti2448合金中发现一种新的可逆菱方ω相变。在加载的过程中,母体β相的对称性从立方结构降低到菱方结构。在卸载外力后,菱方结构完全恢复到原来的母体β相结构。而且,菱方ω和β相之间的界面表现出约8个原子间距（2 nm左右）的连续转变特征。第一性原理显示出这个菱方ω相对应着β相到六方ω相转变路径上的一个亚稳相的状态。这个ω相的菱方对称性（P-3m1）和β与菱方ω相之间产生的连续过渡、无缺陷的界面结构保证了该可逆相变的发生。这一可逆相变的发现对材料超弹性和形状记忆性能的提高具有一定的意义。良好的强度和塑性的结合对材料的应用至关重要。这些性能与合金中的固态相变密切相关。理解这些相变过程中的结构演化对物理学和材料应用具有十分重要的意义。在本文中,结合原子分辨透射电子显微镜、原子分辨率能量色散谱和第一性原理计算,在Ti2448合金时效过程中从原子水平定量表征了一种连续的扩散位移β→α”→α转变。这种转变是通过伪调幅分解机制进行的,这种机制是在β基体成分涨落的辅助下,结构和成分同时向平衡态连续变化的过程。此外,生成相导致了析出相-基体之间的晶格失配,从而在析出相周围产生共格应变场。共格应变场的存在对时效后合金硬度的提高有显著的贡献。这些结果对于通过优化热机械处理工艺来调节合金的微观组织结构和提高材料的力学性能具有重要的意义。