Ni-Mn-Sn磁性记忆合金既有传统温控形状记忆合金的典型特征,又能够由磁场诱发产生形状记忆效应,是一种集“传感”与“驱动”的新型智能材料。但是,该合金的脆性大、可加工性能差,严重制约了这类磁性形状记忆合金的工程应用及发展,如何解决合金的脆性问题是当前亟待研究的课题之一;此外,高温磁性记忆合金具有强烈的应用需求,开发高温磁性记忆合金也是亟待解决的另一关键问题。针对脆性问题,本文通过添加适量的稀土（Tb、Dy、Y）及过渡族金属Cu对Ni-Mn-Sn合金的力学性能进行改善;系统地研究了稀土及Cu掺杂对合金的微观组织、马氏体相变行为、力学及磁性能质的影响规律和物理本质。然后,为满足其高温环境下的特殊应用需求,采用Cu、Co共掺杂的手段,在改善合金脆性的基础上,同时提高了Ni-Mn-Sn磁性记忆合金的工作温度。研究发现,掺杂稀土元素Tb、Dy和Y能够达到晶粒显著细化的效果,且晶粒尺寸随稀土掺杂含量的增多而逐渐减小。稀土元素的添加导致Ni-Mn-Sn-RE合金基体中产生富稀土第二相,第二相的数量和体积分数随着掺杂含量的增多而增加。当掺杂含量≤2.0at.%时,第二相主要沿晶界分布;当掺杂含量达5.0at.%时,合金基体与第二相呈现共晶组织特征。稀土掺杂对合金的马氏体相变温度影响显著,随着稀土含量的增加,马氏体相变温度逐步升高。其中,稀土Y对马氏体相变温度的影响最大,掺杂前后马氏体相变温度的增幅高达522.4℃。富稀土第二相的形成导致基体中Mn含量升高,这是合金马氏体相变温度升高的主要原因。室温压缩试验表明,稀土含量对合金的压缩断裂强度和断裂应变有较大影响,压缩断裂强度和应变均随稀土含量的增加先增达后减小,适量添加稀土元素（Tb、Dy、Y）可以提高合金的力学性能。其中,稀土元素Dy对合金力学性能的改善作用最为显著,当Dy的掺杂含量为2.0at.%时,Ni-Mn-Sn-Dy合金的压缩断裂强度和压缩应变分别达到最大值562.3MPa和13.5%。结合微观组织和断口形貌发现,稀土掺杂前断口形貌呈现脆性沿晶断裂特征;随着掺杂含量的增多逐渐转变为穿晶解理断裂,断口上出现韧性撕裂棱;而当稀土过量掺杂时,断口形貌为沿相界剥离,导致脆性增大。试验结果表明,Cu掺杂使得Ni-Mn-Sn合金断裂强度和应断裂应变显著提高。Cu的掺杂含量为6.0at.%时的合金样品力学性能最好,其压缩断裂强度和断裂应变高达546.7MPa和14.5%。Cu元素提高合金力学性能的主要原因在于:合金基体中沿晶界分布的第二相阻碍了裂纹的扩展。此外,Cu掺杂可以提高合金的马氏体相变温度,随着Cu含量的增加,马氏体相变温度逐渐升高。当Cu含量为6.0at.%时,Ni₄₇Mn₃₈Sn₉Cu₆合金样品的马氏体相变温度达167.9℃,升幅为150.0℃。第一性原理计算表明,Cu取代Sn使Ni-Mn-Sn-Cu母相顺磁态与铁磁态总能量差减小,母相与马氏体相总能量差增大,使居里温度降低、马氏体相变温度升高;而Co取代Ni使Ni-Co-Mn-Sn母相顺磁态与铁磁态的总能量差增大,母相与马氏体相总能量差减小,导致居里温度升高、马氏体相变温度降低。通过平衡Cu和Co对Ni-Mn-Sn合金马氏体相变温度以及居里温度调节的互补作用,发现当Cu含量为6.25at.%、Co含量为6.25 at.%-12.5at.%时,有望同时提高合金的马氏体相变温度和居里温度。基于计算结果,设计并制备了Ni_48-xCo_x Mn₃₇Sn₉Cu₆（x=0,6,8,10,12）合金系列,在Ni₄₀Co₈Mn₃₇Sn₉Cu₆合金中获得了较高的马氏体相变温度和居里温度（342.7K和375.3K）,且满足<₍（8）。与此同时,Ni₄₀Co₈Mn₃₇Sn₉Cu₆合金的压缩断裂强度和压缩应变均达到较高水平（1072.0MPa和11.9%）。上述结果表明,利用Cu、Co共掺杂可同时实现对Ni-Mn-Sn磁性记忆合金的脆性改善和工作温区拓宽,为优化Ni-Mn-Sn磁性合金性能和发展新型磁性形状记忆合金提供借鉴与思路。