钛镍基形状记忆合金以其优良的生物相容性、抗腐蚀性、高阻尼以及形状记忆（超弹性）效应而在医学工程航天等不同领域备受青睐。本论文基于这一应用背景，采用单辊甩带快速凝固技术制备钛镍基合金薄带材料，主要研究其相组成及快速凝固条件下的相变行为，着重探讨结构相变动力学过程及快速凝固过程中的组织演化规律。主要得到以下几点结论：（1）Ti₅₀Ni₄₇Fe₃合金马氏体相变表观激活能与冷却速度具有强相关性。在低冷却速度条件下（0.5-5K/min）相变激活能约为487kJ/mol，中等冷却速度条件下（7.5-15K/min）激活能急剧下降至162kJ/mol，而在快冷却速度条件下（20-30K/min）相变激活能仅为55kJ/mol。（2）Ti₅₀Ni₄₇Fe₃材料相变过程存在显著的时间效应，但这并非传统意义上严格的等温相变。这种时间效应源于材料热历史改变对相变的影响。冷却速度发生变化导致马氏体相变温度向高温区逐渐迁移，而迁移过程本身与时间相关，因此该合金相变本质上仍为变温相变。（3）采用透射电子显微镜观察甩带样品发现两种不同尺度Ti₂Ni析出相。第一类是通过包晶反应（L（Ti）+TiNi Ti₂N）形成的大尺寸析出相（300-500nm），析出相与基体形成非共格界面。第二类是由钛含量高于90at%的核心和外围非晶层组成的核壳结构，形成原因为快速凝固过程中高钛含量液相发生离异共晶（L（Ti）（Ti）+Ti₂Ni）所致。（4）快速凝固富Ti型Ti_51.5Ni_48.5合金薄带材料在马氏体态条件下施加4%的拉伸预应变后，发现逆马氏体相变温度向高温方向移动；而在奥氏体态下同样4%的预应变并未观察到相变温度迁移现象。透射电镜观察证实这是由于高密度位错缠结钉扎马氏体相，马氏体相发生明显稳定化所致。