通过对铁基形状记忆合金从微米到亚纳米尺度的显微观察,讨论了铁基合金形状记忆效应的机制和特性.大多数有应用前景的铁基形状记忆合金与面心立方到体心四方(fcc/bct)和面心立方到密排六方(fcc/hcp)相变有关.在这些相变体系中,对直接与形状记忆效应有关的应力诱发马氏体相变及其逆相变的模型进行了详细的研究.为取得良好的形状记忆效应,必须满足以下一些条件:(1)对fcc/bct相变,bct马氏体的正方度必须大,这样可以降低马氏体内的孪晶界能,使非常细小的相变孪晶贯穿整个马氏体片.马氏体内低的孪晶界能是降低残留在奥氏体与马氏体(A/M)界面上位错密度的一个重要因素,从而有利于界面的逆向运动.在极端情况下界面没有位错时,会发生热弹性相变.bct马氏体内高的滑移屈服应力是产生能可逆运动界面的另一个因素,这些结论可从加热过程中界面逆向移动后产生位借的详细分析中得出.(2)对fcc/hcp相变,为获得较好的形状记忆效应,在形变样品中形成均匀分布且非常薄的hcp马氏体片是最基本的条件.为产生如此薄的马氏体片,当外力使样品形变时,奥氏体中(原始滑移系)必须存在高密度的层错.提出了一个外加应力时,形成很薄马氏体片的新机制.相比奥氏体的滑移屈服应力,通过训练,较小的应力就能诱发马氏体相变,可能是获得良好形状记忆效应的一个必要但不充分的条件.展望了今后铁基形状记忆合金的研究方向.