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本文采用光学显微分析、扫描电子显微分析、X射线衍射分析、弯曲法等方法系统研究了Ti68Ta32-xCux(x=0，3，6，9，12，15)合金的显微组织、马氏体相变和形状记忆效应，揭示了Cu添加和时效对组织结构和相组成、马氏体相变及其稳定性以及单程和双程形状记忆效应的影响规律及机制。研究发现，Cu对Ti-Ta合金的显微组织与相组成有较大影响。当Cu含量小于9at%时，Ti68Ta32-xCux合金室温显微组织呈枝晶态，为单相α”马氏体。Cu含量为12at%时，显微组织中出现正方结构的Ti2Cu第二相，该相主要分布在晶界处。时效对α”马氏体的晶体结构无明显影响，但是时效会导致晶界处析出少量的Ti2Cu相，其数量随时效温度升高而减少，随时效时间延长而增多。Cu添加对Ti-Ta合金马氏体相变温度有显著影响。 Cu含量增加，Ti68Ta32-xCux合金的相变温度升高。在473~673K时效，相变温度下降，其主要原因在于时效过程中析出ω相，导致基体Ti含量降低所致；时效温度越高，时间越长，ω相析出越多，相变温度越低。热循环导致Ti68Ta32-xCux合金的相变温度降低。Cu添加和时效提高了Ti-Ta合金马氏体相变温度的稳定性，热循环后相变温度下降幅度较小，趋于稳定所需的循环次数变少。Cu添加提高了Ti-Ta合金的形状记忆效应。随着Cu含量的增加可恢复应变增大，当Cu含量为3at%时，可恢复应变达2.75%；继续增加Cu含量，可恢复应变下降。时效改善了Ti68Ta32-xCux合金的形状记忆效应。时效温度升高，可恢复应变增大，673K下时效2h后，Ti68Ta32-xCux合金的可恢复应变达3.47%。预应变增大，室温下Ti68Ta32合金的双程记忆效应增大。当预应变为5.5%时，双程可恢复应变达0.63%。473~673K时效2小时后，Ti68Ta32-xCux合金不呈现双程记忆效应，而673K时效10小时后又呈现双程记忆效应。随热循环次数的增加，双程可恢复应变先下降后趋于稳定。Cu添加后，下降幅度变小，达到稳定的循环次数减少。