纳米晶NiTi形状记忆合金因展现出更加优异的力学性能和功能特性而被视为十分有前景的功能材料,但是纳米晶粒对B19’马氏体相变的抑制作用使得纳米晶NiTi合金不可避免的发生R相变并且在很宽的温域内以R相状态存在,因此研究纳米晶中R相的再取向变形行为及其微观机制对了解纳米晶NiTi形状记忆合金及其实际应用具有重要意义。本论文通过对NiTi合金丝材进行冷拔大变形至非晶化,然后再退火的方法制备出具有完全纳米晶粒组织的NiTi合金丝,结合原位高能同步辐射（HE-XRD）研究纳米晶NiTi合金丝的R相再取向变形及其微观力学行为,并探究变形温度和晶粒尺寸对R相再取向变形行为的影响。本论文的主要研究内容和结论如下:热诱发的B19’马氏体相变被完全抑制,B2→R相变持续的温域较宽且在低温下一直以R相状态存在。通过HE-XRD首次实验证实了纳米晶中R相吕德斯带型的再取向变形行为,再取向过程中的微观机制是较大晶面间距的取向代替较小晶面间距的取向从而在拉伸方向上产生正晶体学应变。在吕德斯带型再取向变形过程中,不同取向间除了强度交替演变外还会进行载荷再分配。热诱发R相在初始状态沿轴向具有两种明显的丝织构,[100]丝织构和[001]丝织构,这两种织构源于高温B2相状态下的[111]丝织构。再取向变形后,[100]丝织构增强,[001]丝织构减弱,其转变的微观机制是具有较大晶面间距的取向[100]代替较小晶面间距的取向[001]从而在拉伸方向上产生正晶体学应变。R相再取向应变和再取向应力随着变形温度的降低而增加。R相的晶体结构在降温过程中不断演变,体现为晶胞a轴的连续缩短和c轴的连续伸长。轴向上的有利取向几乎垂直于c轴排列且随着c轴的连续伸长而晶面间距不断增大;轴向上的不利取向几乎垂直于a轴排列且随着a轴的连续缩短而晶面间距不断减小。从而导致再取向变形过程中的不利取向向有利取向转变的晶体学再取向应变随着变形温度降低而增加,这也是温度影响R相再取向宏观应变的微观机制。不同温度退火得到的纳米晶NiTi合金在升降温的过程中都可以发生B2（?）R相变,且随着晶粒尺寸增加,由于晶界约束作用减小,R相变持续温域逐渐变窄。此外晶粒尺寸越小的纳米晶NiTi合金其驱动特性和记忆效应也更加优异。