NiTi合金由于具有奇特的超弹性、形状记忆性和良好的物理性能,在医疗器械、航空航天和居家生活等领域备受青睐。但是,由于其较快的冷加工硬化率,室温下塑性差、强度高,在生产加工过程中,通常以热加工的方式来获得产品。因此,研究NiTi合金热加工工艺及加工后热处理制度,为合金的生产提供理论指导依据。本文通过300-600℃区间恒温拉伸试验,研究Ti-50.8Ni（at.%）合金丝材热变形行为及组织演变规律;通过单重和多重退火工艺,研究不同的工艺方案对热加工后合金丝材组织、相变、力学行为和超弹性的影响。主要结论如下:根据热拉伸流变曲线可知,流变曲线具有速度效应、尺寸效应和温度效应。合金在300-500℃区间主要为动态回复软化;600℃下主要为动态再结晶软化,应变量可达到25%以上。在500℃下,应变速率不小于0.10s-1时,流变曲线发生突变,峰值应力显著提高;在同一应变率下,随着温度升高,延伸率先减小后增大。断口分析表明,热拉伸断裂机制为微孔聚集型韧窝断裂。随着变形温度升高,韧窝尺寸增加,数量减少,合金塑性提高;应变速率增加,韧窝尺寸减小,数量增加,合金塑性降低。在热拉伸过程中,500℃时NiTi合金开始动态再结晶（DRX）,形成DRX晶粒;600℃时发生完全动态再结晶,并且基体中存在因淬火而产生的马氏体,马氏体的数量和尺寸随应变速率的增加而增加。在相同应变速率下,显微硬度与变形温度呈反比;不同应变速率对显微硬度影响较小。根据合金DSC曲线和滞回曲线可知,300℃、600℃和650℃退火后相变类型为M→A/A→M型,具有超弹性特征;400℃时则为M→R’→A/A→M型,具有超弹性和形状记忆性特征,以超弹性为主;而500℃时为M→A/A→R→M型,具有形状记忆性。M正/逆相变开始和结束点温度T表现为:T400>T300>T500>T650>T600;相变热滞ΔT表现为:ΔT500>ΔT300>ΔT400>ΔT600>ΔT650。根据应力-应变曲线得出,抗拉强度σb400>σb500>σb300>σb600>σb650,延伸率δ650>δ600>δ400>δ300>δ500。合金经600℃退火后进行二次/三次退火,基体中析出相发生变化。300℃二次退火态（工艺I）合金相变类型为M→R’→A/A→M;400℃二次退火（工艺II）为M→R’→A/A→R→M型;400℃二次退火后300℃三次退火（工艺III）为M→R1’,M→R2’和R→A/A→R1,A→R2和R→M型。合金多重退火处理后抗拉强度σb600<σbI<σbII<σbIII,延伸率δ600>δI>δII>δIII。工艺I&II热处理后合金具有优良的超弹性,工艺III热处理后合金具有形状记忆性。