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目前，FeMnSiCrNi系形状记忆合金在石油，化工和机械工业等领域都有着广泛的应用前景。然而，其形状记忆效应较差，可回复变形量一般仅为2％～3％，导致FeMnSiCrNi系形状记忆合金在工业中未能得以广泛的应用。为提高其形状记忆效应，本文从基于控制第二相定向析出提高FeMnSiCrNi合金形状记忆效应的构想出发，提出了一种新工艺——形变时效，即先形变使合金在时效前形成有方向的γ／ε界面和层错，再时效时使第二相定向析出，由于第二相粒子对奥氏体晶粒的区域化分割作用和对应力诱发马氏体长大的阻碍作用，将有可能在这些被第二相分割的区域内获得薄片状的应力诱发ε马氏体，从而有望显著提高FeMnSi基合金的形状记忆效应。本文正是基于上述构想，重点研究了不同的时效工艺对FeMnSi基合金中第二相析出的方向性，数量和分布的影响，及其对合金形状记忆效应的影响。得到了如下具有创新意义的研究成果：形变时效能显著提高FeMnSiCrNi合金的形状记忆效应。合金经10％室温拉伸形变后于800℃时效300min时，合金的形状记忆效应最好，在预变形5％时其形状回复率可以高达89％，比直接时效提高了41％，比固溶态提高了217％，达到了多次热机械循环训练的效果。形变时效显著提高FeMnSi基合金形状记忆效应的机制在于合金形变时效后定向析出了大量的第二相。这种定向析出的第二相一方面可以强化奥氏体基体，抑制合金的塑性变形；另一方面由于其对奥氏体晶粒的分割和对应力诱发马氏体长大的阻碍作用，使合金同一晶粒内能获得单一方向薄片状的应力诱发ε马氏体变体，从而提高了ε马氏体的逆转变性。形变时效既能显著提高合金的形状记忆效应，又能提高合金的回复应力。对形变时效工艺参数进一步优化，使形变时效既能显著提高FeMnSiCrNi合金的形状记忆效应，又能提高合金的回复应力，有利于其工程应用。我们认为Fe13.53Mn4.86Si8.16Cr3.82Ni0.16C合金的最佳形变时效工艺为时效前10％室温形变+时效800℃×180min。经此工艺参数形变时效后，合金在预变形5％时，其形状回复率为87％，约束加热回复后冷却到室温时产生的回复应力可达339Mpa。这一研究成果为FeMnSi基合金的工程应用提供了可靠的理论依据。