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本文主要通过TRIM软件模拟计算质子在TiNi合金内的质量与能量沉积分布，并利用空间辐照综合模拟系统进行质子辐照TiNi合金实验，利用DSC、XRD、TEM、纳米压痕测试、电化学测试和四点探针法等研究了质子辐照对TiNi合金相变行为、组织结构、力学行为、耐腐蚀性能和电阻率的影响，阐明质子辐照对TiNi合金马氏体相变行为影响的机制。模拟计算表明，随辐照质子能量的增大质子在合金中的射程逐渐增大；高能质子在合金中能量沉积分布过程可分为离子化过程、声子过程以及空位-间隙原子过程，其中离子化过程为主要耗能方式，并且随辐照质子能量的增加其比例会逐渐增大；Frenkel缺陷对形成的最密集区域和质子沉积的最集中区域大体相同，经分析可知缺陷对的形成可能是对合金性能变化的主要原因。经150keV质子辐照后，在马氏体逆相变过程中出现两步相变，并随着辐照剂量增大第二步相变的吸热峰往高温方向偏移；当能量增加到130keV以上时马氏体逆相变出现两步相变。降温过程的马氏体相变均为一步相变。第二次热循环测试时马氏体逆相变变为单步相变。组织结构分析表明，(111)晶面所对应的衍射峰随着辐照剂量和能量的增加均向高角度方向发生偏移；分析认为在合金辐照层能引入压应力导致辐照层和基体相变分步进行，造成马氏体逆相变过程的两步相变；升温过程释放了应力，降温过程马氏体相变为单步相变；第二次热循环马氏体逆相变也为单步相变。辐照能量在90keV至170keV范围内TiNi合金组织形貌无明显变化。功能特性测试表明，辐照层的纳米显微硬度H和模量M随辐照质子的能量或剂量增加逐渐升高，辐照导致合金表面硬化；质子辐照后TiNi合金的自腐蚀电位显著降低，自腐蚀电流密度明显提高，表明辐照后合金表面耐腐蚀性能显著降低；辐照试样的辐照面和未辐照面的耐腐蚀性有一定差异，辐照面耐腐蚀性的下降更显著；退火处理可以提高辐照层的耐腐蚀性能，其原因是由于退火消除了辐照层的应力和降低了辐照层的点缺陷的数量。辐照层的面电阻随着辐照剂量或能量的增大逐渐增大，原因在于辐照产生大量点缺陷。