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本文通过对多晶Ni-Mn-Ga合金进行不同温度和时间的热处理，研究温度和时间对多晶Ni-Mn-Ga合金的晶粒长大规律的影响，并利用金相显微镜（OM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）分析不同晶粒长大热处理条件下的金相组织、成分及物相。获到晶粒长大的规律，发现在1100℃下合金的晶粒相对容易长大，但对于Ni元素含量超过50%的多晶Ni-Mn-Ga合金的晶粒却不容易长大。按照相应的晶粒长大热处理工艺参数处理得到不同晶粒尺寸的多晶Ni-Mn-Ga合金，分析其金相组织、成分、物相，并用差示扫描量热法（DSC）和电子背散射电子衍射（EBSD）分析其相变温度、晶粒取向和孪晶变体结构。从EBSD的取向成像图中可以发现，在多晶Ni-Mn-Ga合金中有许多不同取向的孪晶变体，且在大孪晶变体内有更加细小的孪晶结构，即存在多级孪晶结构。对不同晶粒尺寸的多晶Ni-Mn-Ga合金进行单向压缩或者双向交替压缩训练处理，然后通过金相显微镜的偏光模式观察组织的变化。对晶粒尺寸较小的多晶Ni-Mn-Ga合金进行应力增加的单向压缩训练，发现多晶Ni-Mn-Ga合金中尺寸较小晶粒内部孪晶界的可动性较差，很难观察到孪晶界的运动，而位于样品边缘尺寸相对较大的晶粒内孪晶界的可动性相对较好。对具有晶粒尺寸较大的多晶Ni-Mn-Ga进行两向交替压缩训练，分析训练后得到的两个方向的应力-应变曲线，发现在大尺寸晶粒的Ni-Mn-Ga合金中，孪晶界的可动性具有各向异性。在2MPa作用力下，Y轴方向可产生0.4%的应变，而在Z轴方向却只有0.25%应变。同时利用金相显微镜的偏光模式和EBSD技术分析组织的变化。发现随着训练次数的增加，孪晶浮凸更加明显；通过EBSD分析孪晶的变化，发现两向交替压缩训练后有利取向的孪晶变体所占的比例不断增加，大孪晶变体内的细小孪晶变体不断减少。最后，利用多晶Ni-Mn-Ga合金的EBSD取向成像图分析，发现多晶Ni-Mn-Ga合金中马氏体孪晶变体交替分布，且两变体之间符合复合孪晶关系，其孪晶要素为：Κ1=（112），η1=[11-1]，Κ2=（11-2），η2=[111]，P=（1-10），切变量s=0.121。相邻马氏体变体片层间的最小取向差角为86.48o，对应的旋转轴为<110>。