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TiNi基形状记忆合金凭借其优良的形状记忆特性、超弹性、耐磨耐腐蚀性、生物相容性等功能特性在航天航空、机械、医药等领域有着广泛的应用。研究表明,TiNi形状记忆合金的相变温度受合金成分、热处理工艺和第三组元等因素的影响,其中,在TiNi形状记忆合金中添加Fe元素能大大降低合金的相变温度,具有良好的记忆特性和力学性能,利用TiNiFe合金制成的管接头已广泛应用于飞机液压管路的紧固连接。目前针对TiNiFe合金组织性能的研究主要集中在Fe含量变化对TiNiFe合金组织性能影响。对TiNiFe合金中Ni含量的影响,及均匀化热处理制度工艺优化和冷轧加工变形的影响等方面研究较少,故本文在日前Ti50Ni47Fe3合金研究的基础上开展合金成分设计(Ti97-xNixFe3(x=47、47.5、48、48.5)),针对以上三个方面的研究来为TiNiFe合金的成分设计优化和进一步的工程应用提供性能依据。研究结果如下：真空熔炼制备的Ti49.5Ni47.5Fe3合金铸锭存在典型的铸态微观组织,枝晶间偏析主要为Ti2Ni相。均匀化热处理对Ti49.5Ni47.5Fe3合金组织变化和消除枝晶间偏析作用较弱,但提高均匀化温度和增加均匀化时间能一定程度上消除枝晶间偏析,1000℃下均匀化热处理12h达到最优效果。Ti50Ni47Fe3,Ti49.5Ni47.5Fe3, Ti49Ni48Fe3合金微观结构均由基体TiNi相和第二析出相Ti2Ni相组成,Fe原子优先置换Ni到基体中,随着Ni含量的增加,合金基体相含量增加,第二析出相含量减少。Ti50Ni47Fe3,Ti49.5Ni47.5Fe3合金展现了两阶段相变过程(B2-R-B19’),Ti49Ni48Fe3合金展现了单阶段相变(B2-R),随着Ni含量的增加,合金相变温度显著降低,热滞现象不明显,合金强度和硬度显著增加,延伸率下降。本文还创新性的设计了Ti50Ni46.75Fe3Cr0.25四元新合金,该合金在组织结构上与Ti50Ni47Fe3合金类似,由于Cr的添加,合金相变温度更低,合金强度更高。冷轧变形量为29%的Ti49.5Ni47.5Fe3合金随退火温度的升高依次发生回复-形核再结晶-晶粒长大过程。相变温度随着退火温度的升高而升高,并在650℃后保持稳定。不同退火温度下,应力应变曲线上均存在应力诱发马氏体平台,随着退火温度的升高,平台变长,合金强度下降,延伸率升高。