根 据 图 1-7可知，改善形状记忆效应与超弹性的根本原理在于采用各种物理冶金手段提高合金的临界滑移应力。等径角挤压所导致的晶粒细化与引入的髙密度位错均可以实现上述目的。图 5-24所示为热乳与等径角挤压处理Ti5().3Ni49.7合金中拉伸应力与相变应变和不可恢复应变之间的关系[161。可见，热乳试样的相变应变要大于等径角挤压试样。当拉伸应力为2 5 0 M P a时，后者的相变应变可达4.5% ，之后基本保持不变。热轧试样的不可恢复应变随拉伸应力增大而持续增大。比较而言, 等径角挤压试样的不可恢复应变远小于热轧试样。当 拉 伸 应 力 为 200 M P a 时 , 400 V 挤压试样才表现出微弱的不可恢复应变。这主要是因为等径角挤压导致晶粒细化，从而提高了合金的临界滑移应力。Kockar等比较了经冷轧后退火处理的 Ti5 0 .2 7 Ni4 9 .7 3 合 金 与 等 径 角 挤 压 合 金 的 形 状 记 忆 效 应 ，获 得 了 类 似 的 结 论 [49]。图 5-25所示为上述合金中拉伸应力对热滞后的影响[16]。可见，热轧试样的热滞后随拉伸应力增大而迅速增加，而等径角挤压试样的热滞后变化较小，特别是在拉伸 应 力 超 过 ]00MPa后 。
图 5-26给出了温度对热轧与等径角挤压处理Ti5().3Ni49.7合金中马氏体再取向临界应力、诱发马氏体相变临界应力和母相强度的影响[】6]。马氏体再取向临界应力和母相强度均与测试温度是负相关的，将第二阶段直线与第三阶段直线延长相交，可近似得到诱发马氏体相变的最大应力(< 7 : )。可见，合金诱发马氏体相变的最大应力随挤压温度降低而增大。将第二阶段直线与第一阶段直线相交，可近似得到诱发马氏体相变的最小应力(ast ;)。诱发马氏体相变的临界应力则与测试温度是正相关的，它们之间的关系符合克劳修斯-克拉珀龙方程。热乳、400°C挤压和 425°C挤压试样的 dcr/dr 分别为 7.5MPa/°C、8.1MPa/°C和 9.4MPa/°C。将第二阶段 的 直 线 延 长 与 X 轴相交，交点即为无应力状态下合金的马氏体相变温度(Ms)。这种方法常用于分析相变区间非常大，以致难以从热分析曲线获得M s温度的合金，图 5-27比较了热循环对不同状态Ti5Q.3Ni49.7合金不可恢复应变的影响，外加应 力 为 150MPa[16]。随循环次数的增加，所有试样的不可恢复应变均减小。热循环 10次后，热乳与等径角挤压试样的不可恢复应变分别为0.3%和 0，其中400°C挤压试 样 在 循 环 3 次后不可恢复应变即减小到0，意味着等径角挤压试样不需要过多训练即可获得稳定的形状记忆效应。
热循环时，等 径 角 挤 压 Ti5Q.3Ni49.7 合金的一个有趣现象是其相变滞后随应力增大而减小，这与热乳试样的变化规律相反[16〗。随循环次数增加，等径角挤压合金的相变滞后基本不发生变化或略有增大，这取决于外加应力的大小。热乳试样的相变滞后则随热循环次数增加而减小。
上述等径角挤压对TiNi合金形状记忆效应的影响可以归纳如下：①相同外加应力或热循环次数条件下，不可恢复应变与相变应变较小。②当外加应力超过某一数值，与热乳试样相比较，等径角挤压试样的相变滞后减小，之后随应力增加相变滞后基本不变。这与无外力条件下利用热分析方法测得的结果相反[36】。
③等径角挤压显著增强TiNi合金形状记忆效应的稳定性。Karaman等 对 TUzjNLw.sHfs'TiNiPd 系[9’42】等合金的研宄也证实了上述结论^ 热机械训练是一类获得稳定形状记忆效应的有效手段[511，主要包括在小温度以上的应力循环或者恒定载荷下的相变循环。Atli等比较了恒载荷下的相变循环与等径角挤压在改善Ti5().5Ni24.5Pd25合金的功能特性稳定性方面的效果[52]。热机械训练工艺如下：经过均匀化处理的热挤压Ti5e.5Ni24 5Pd25合金在200M P a应力下进行10次的相变循环。等径角挤压工艺为将合金棒材在425°C以 B e路径挤压4 道次，挤压速率为 0.127mm/s。图 5-28比较了初始态、热机械训练后和等径角挤压处理合金在不同外加应力下的恢复应变与不可恢复应变【52]。可见，初始态试样在不同外加应力下均表现出最大的不可恢复应变，这主要是因为在循环过程中引入了塑性变形。等径角挤压合金在不同外加应力下均显示出最小的不可恢复应变，表明等径角挤压在改善功能特性方面效果最好。这主要与等径角挤压所产生的高密度位错和晶粒细化有关。
热机械训练同样可以改善合金的功能特性，但效果要略差于等径角挤压。实际应用过程中，可以结合等径角挤压与热机械训练对马氏体相变温度的影响以及具体的使用要求，选择适当的工艺改善TiNi基合金的功能特性及其稳定性。适当的热处理可进一步改善等径角挤压合金的形状恢复特性[53’ 54]。Shahmir 等将丁丨5().2& 49.8合金在室温等径角挤压1道次后，在 400°C进行了不同时间的热处理[54]，发现形状恢复应变自5.1%提 高 到 6.9%(总应 变量 为 8% ) 。