本文选择具有形状记忆效应和较强非晶形成能力的(Ti_0.5Ni_0.5)100-xCux系合金,研究了铜含量变化（x=0,10,15,20,25,30,35,40）对(Ti_0.5Ni_0.5)100-xCux合金系组织和力学性能的影响,优化出综合力学性能优异的(Ti_0.5Ni_0.5)80 Cu20合金,其断裂强度为2246MPa,压缩塑性达到12.2%,组织中仅为非晶基体和过冷奥氏体相B2-Ti（Ni,Cu）和热致马氏体相B19’-Ti（Ni,Cu）,而无其他金属间化合物相,应力加载形变过程中通过形状记忆晶相TRIP效应对非晶基体增韧,并表现出强烈加工硬化行为。在此基础上,研究了（Ti50Ni50-y My）₈₀Cu₂₀合金体系,M=Zr或Co,其中,Zr为提高马氏体相变温度元素,促进凝固组织中马氏体的相转变,但能够明显提高非晶形成能力;Co为降低马氏体相变温度元素,稳定凝固组织中奥氏体相析出。当M=Co,y=0.02时,非晶复合材料的压缩断裂强度为2582MPa,塑性应变为15%。在前述成分优化的基础上,分别设计了半固态处理工艺和预变形退火工艺,进一步优化组织结构并提高力学性能,本文得出结论如下:（1）随着铜含量的增大,(Ti_0.5Ni_0.5)100-x Cux合金的非晶形成能力呈现一个从上升、降低再到上升的波形变化,但总体呈现降低趋势。优化出具有综合力学性能最优的成分点,即在x=20时,合金有最高的断裂强度2246MPa,且其产生了12.2%塑性应变。（2）随着Zr的不断添加,此系列非晶合金非晶形成能力先提高后降低,凝固过程的温度梯度决定了复合材料的组织梯度,由表及里,主要为非晶相、马氏体相和奥氏体树枝晶相。随着非晶形成能力提高,非晶相体积分数增加。而整个研究成分体系中,随着Zr的添加,奥氏体含量不断下降,相变诱发塑性减弱,从而塑性逐级递减,强度先升高后降低。（Ti0.5Ni0.48Zr0.02）₈₀Cu₂₀的断裂强度达到2345MPa,塑性应变达10.1%;随着钴的不断添加,奥氏体含量不断升高,相变诱发塑性增强,从而塑性逐渐上升致奥氏体达到饱和时下降,强度先升高后下降,（Ti0.5Ni0.48Co0.02）80 Cu20的综合性能最佳,断裂强度达到2582MPa,塑性应变达15%。加载时形变诱导相变对非晶基体同时增强增韧,复合材料的综合力学性能优异,以连续屈服和强烈的加工硬化为主要特征。（3）(Ti_0.5Ni_0.5)₈₀Cu₂₀和（Ti0.5Ni0.48Co0.02）80 Cu20试样的组织为晶相和非晶相的复合结构,晶相为过冷奥氏体和热致马氏体结构,应力加载诱发奥氏体相转变为马氏体并择优取向,使复合材料强度和塑性同时提高并出现加工硬化行为。铸态试样的心部组织为较粗大的树枝晶,且生长不均匀,经半固态处理后,复合材料组织得到有效优化,获得奥氏体相晶粒细小、圆整度高、组织致密;随着预变形程度的增加,(Ti_0.5Ni_0.5)80 Cu20合金中马氏体相和奥氏体相均增加,而马氏体相增加的更快,复合材料的屈服强度提高,塑性减小,塑形阶段预变形能够实现屈服强度可控。