NiTi合金是一种具有形状记忆效应、超弹性、生物相容性等优异性能的形状记忆合金,广泛应用于建筑、生物医学、航空航天等领域,可用作阻尼器、心脏支架、太空天线等。目前对于NiTi合金的研究主要在于超弹性、形状记忆效应、加入不同元素后材料的力学行为以及材料内部晶粒的变化等。在实际应用中一般通过热处理来得到所需要的材料性能,其中退火工艺可以降低材料的硬度、消除残余应力、细化晶粒,改变材料的析出相温度和体相变化阻力,是应用较多的热处理工艺之一。关于NiTi合金的退火处理主要就冷却速度、变形恢复力、晶粒尺寸等进行了研究,但是关于退火后力学行为的研究较少,因此文章对此展开了实验研究。数字图像相关法(简称DIC)是一种可以进行动态、实时、非接触的测量方法,具有设备简单、光线要求低、可以进行全场测量的优点,广泛应用于高温变形、亚微米变形、动态裂纹的测量,DIC的优点契合此研究的实验要求,因此使用了此方法对NiTi合金的位移场和变形场进行表征,并制作了微尺度的散斑(DIC的必要变形信息载体),对NiTi合金进行退火处理,对退火前后的合金材料进行原位加载拉伸实验等一系列的工作,系统研究材料退火前后的力学行为和相变行为的变化及影响规律。为了研究不同缺陷对材料力学行为的影响,在NiTi合金试件上设计槽形、半圆形、圆形三种缺陷,并进行转移散斑等预处理工作,利用原位加载系统对三种缺陷试件进行了拉伸实验,然后将实验结果利用VIC-2D(DIC方法的配套软件)进行处理,得到不同应力作用下的位移场和应变场图像,将图像进行分析,研究了三种缺陷对材料力学行为的影响。为了研究不同退火温度对材料体相转变的影响,对NiTi合金进行了不同温度下的退火处理,温度区间为300~oC~900~oC,温差为25~oC,并利用差示扫描量热分析仪(简称DSC)分析退火温度对材料体相的影响,发现325~oC~525~oC温度范围内等的材料的存在第二相析出的现象,而325~oC、475~oC、600~oC、675~oC、775~oC以及875~oC 6种温度处理下则出现吸热线与放热线交叉的现象。为了研究退火温度对材料力学行为的影响,将五种退火温度处理(300~oC、450~oC、600~oC、750~oC与900~oC)的试件进行了原位加载拉伸实验,发现三种缺陷试件的退火前后的力学行为相比均有变化,例如300~oC退火作用下槽形缺陷试件拉伸方向的应变从随应力增加变为距离缺陷较近的区域出现应变减小的现象。