Cu-Al-Ni形状记忆合金因其生产制造成本低,单晶力学性能和形状记忆效应好等优点而被人们广泛研究,此外,Cu-Al-Ni合金作为高温形状记忆合金的实际应用温度能够超过200℃。然而,多晶Cu-Al-Ni合金晶粒粗大、脆性大等缺点严重限制了其发展和应用。本论文以Cu-Al-Ni合金为基体,采用添加不同稀土元素合金化的方法制备了Cu-Al-Ni-x RE(RE=Nd,Sm,Y和La)四个系列的合金,并用金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、示差扫描量热仪和电子式万能力学试验机等系统研究了不同稀土元素对Cu-Al-Ni合金的组织结构、马氏体相变温度、力学性能、形状记忆效应和耐腐蚀性的影响规律和微观机制。组织观察结果表明,Cu-13.0Al-4.0Ni-x RE(x=0.2,0.5)合金的室温组织均由18R马氏体、2H马氏体和富含相应稀土元素的第二相组成。稀土元素可以显著细化Cu-13.0Al-4.0Ni合金的晶粒,掺杂后合金的晶粒尺寸下降了一个数量级。相变温度测量结果显示,Cu-13.0Al-4.0Ni合金中添加稀土元素后,M_s、M_f、A_s和A_f温度均下降,其中A_s和A_f温度下降较为明显。添加稀土元素后,由于细晶强化和第二相强化作用,Cu-13.0Al-4.0Ni合金的力学性能大幅提高,其中,La元素提升效果最为明显,Cu-13.0Al-4.0Ni-0.5La合金的压缩断裂应力与应变分别为达到1216MPa和19.0%,相较于未掺杂合金分别提高了636MPa和8.5%。由于塑性提高,Cu-13.0Al-4.0Ni合金的形状记忆效应也得到明显改善,其中,8%的预变形的Cu-13.0Al-4.0Ni-0.2Nd合金加热后可得5.0%的可逆应变,接近于未掺杂合金的2倍,当预应变为10%时,其可逆应变可达6.8%。稀土元素添加还可以增强Cu-13.0Al-4.0Ni合金的耐腐蚀性,其中,随着Sm和La元素含量的增加,合金的耐腐蚀性提高,而随着Nd和Y元素含量的增加,合金的耐腐蚀性先提高后降低。总的来说,Cu-13.0Al-4.0Ni-0.5La合金耐腐蚀性能最好。