本文系统地研究了Fe-18.1Mn-5.5Si-0.32C(质量分数)形状记忆合金在不同状态的组织结构、相变过程与形状记忆效应的关系,进一步探索了C原子对形状记忆效应的影响。研究了淬火温度对Fe-Mn-Si-C合金形状记忆效应的影响,发现在700℃淬火可以获得最佳的形状记忆效应。在奥氏体晶粒显著长大的温度区间,MS点随淬火温度的升高而升高,但是,在奥氏体晶粒没有显著长大的温度区间内,淬火温度对MS没有显著影响。适量的热诱发马氏体的存在,有利于应力诱发马氏体的形核、长大,可以强化奥氏体减少全位错的滑移,从而提高了合金的形状记忆效应。研究了层错能、变性条件对合金超弹性的影响。结果表明,层错能较高样品在室温或略高于室温的温度区间内,具有较高的超弹性。超弹性随着变形温度的升高而增加直至达到最大值,之后又随着变形温度的继续升高而降低。由超弹性引起的回复应变受到变形量的强烈影响。使用原子力显微镜观察连续变形过程中,抛光试样表面的应力诱发马氏体浮凸的变化和变形试样在加热回复前后应力诱发马氏体浮凸的变化。观察发现:在大变形时,ε马氏体的长大并不是一个连续的过程。Fe-Mn-Si基合金中ε马氏体的逆相变机制主要是通过从γ/ε两相界面到ε马氏体内部的Shockley不全位错的逆运动,而不依赖于ε马氏体中FCC结构层错缺陷的形核、长大。在Fe-Mn-Si-C合金表面镀上一层Ni以后,可以显著提高其在不同酸性溶液中的耐蚀性,而且在酸性溶液中的耐蚀性明显地高于Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金。但是,在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性没有改善。含镀层的Fe-Mn-Si-C合金的形状回复率随着镀层厚度的增加呈现下降趋势,镀层厚度超过试样厚度的1/3时,形状回复率迅速减小。