通过真空感应熔炼辅以石墨铸模冷却的方法制备了NiTiNb合金铸锭.由于石墨铸模出色的导热能力,在合金凝固过程中自下而上形成了一定的冷却梯度.采用光学显微镜(OM)以及高分辨扫描电子显微镜(SEM)等手段对铸锭不同位置的微观组织进行了表征研究,并利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对比分析了各位置的组成相以及马氏体相变特征.结果表明,凝固过程的冷却梯度对合金微观组织和相变行为具有明显影响.冷速较快的部位枝晶组织较为细小,而冷速较慢的部位则枝晶粗大.凝固冷却梯度虽然不会改变合金的组成相类别,但会对β-Nb相含量以及Nb元素在NiTi基体相中的固溶量造成影响,较快的冷却速度将会减少合金中的β-Nb相,同时增加Nb在NiTi相中的固溶水平.此外,冷速较快的部位其相变曲线峰型具有窄和高的特征,相变滞后也相对更宽.