Ni3Ta合金广泛地用作高温结构材料中的强化相,如高温合金、复合材料等。但是最近的研究发现,该种合金具有高的马氏体转变温度和优异的形状记忆效应,显示出作为新型高温形状记忆合金的良好潜力。目前的研究表明,Ni3Ta合金具有三种结构,即四方结构、单斜结构和正交结构,但是到目前为止,关于这三种结构之间的转变行为仍没有详细的研究报道。此外,由于该种合金呈现较大的多晶脆性,这也制约了它的发展。因此本论文主要针对上述两个方面的问题进行了详细的研究,其具体的研究结果如下:　　 Ni3Ta合金在经1200℃保温4小时后,主要由单斜Ni3Ta相、四方Ni3Ta相和少量的Ni2Ta相组成。其中,单斜Ni3Ta马氏体呈现以(001)为孪晶面的典型孪晶结构和细小板条状形貌,其板条宽度约为0.1～0.31μm。Ni3Ta合金在受到应力作用时,存在Ni3Ta单斜结构向四方结构的相转变,而四方相在1200℃保温1小时又会转变成正交结构。Ni3Ta合金在加热过程中存在由Ni3Ta单斜结构向四方结构和单斜结构向正交结构的相转变,此时转变开始温度约为320℃,反之,在冷却过程中存在由Ni3Ta四方结构向单斜结构的逆转变,其转变开始温度约为240℃,但是由于正交结构的Ni3Ta相对比较稳定,因此在冷却过程中并不存在由正交结构向单斜结构的逆转变。　　 炉冷、空冷和淬火态的Ni3Ta合金都是由主要的单斜马氏体相,少量的四方奥氏体相和Ni2Ta相组成。Ni2Ta相含量随冷却速率的减少而呈现逐渐增加的趋势。随冷却速率的减小,Ni3Ta合金的马氏体逆相变温度升高,而马氏体相变温度降低。力学性能研究结果表明,Ni3Ta合金在炉冷、空冷和淬火态的断裂应变分别是14.8％、13.3％和11.5％,其炉冷时塑性最好。而且,Ni3Ta合金在三种状态时都具有100％的形变回复率。形状记忆效应随着真实应变的增加而逐渐增加,其在炉冷、空冷和淬火态时的最大的形状记忆效应分别是6.7％、6.7％和6.8％。　　 对Ni73+xTa27-x合金的研究结果表明:当x=0,1,3,4时,合金的断裂强度分别为1161MPa,698MPa,819MPa和1020MPa,而断裂应变分别为17％,15.6％,15.4％和16.7％。这说明随着Ni含量的增加,合金的塑性和强度先减少,在Ni3Ta合金时达到最小值,其后随着继续增加Ni含量,合金的塑性和强度反而开始逐渐增加。