在所有已知的形状记忆合金（SMAs）中，基于NiTi的合金因具有高强度、较大的转变应变和优异的循环稳定性而被广泛研究和应用[1,2]。然而，基于NiTi的合金的马氏体相变温度（PTTs）较低，只能在100°C以下的温度下使用[2],[3],[4]，因此无法满足高温下的形状记忆效应（SME）要求。添加一些贵重或稀有金属元素（如Au、Pd、Pt、Hf和Zr）是提高NiTi基合金PTTs的简单方法[1],[5],[6],[7]。虽然添加贵重金属会使SMAs的成本显著增加，但添加Hf和Zr的成本相对较低。与添加Zr相比，Hf对提高NiTi基合金的PTTs有显著效果。此外，添加Zr会显著降低合金的加工性能和疲劳寿命，且在相同应力水平下，NiTiZr基合金的驱动应变水平低于NiTiHf基合金[3,6]。因此，NiTiHf基合金被认为是高温形状记忆合金（HTSMAs）的最佳候选材料之一[3]。因此，大量研究和开发工作集中在NiTiHf HTSMAs的功能性能上，如PTTs、循环稳定性、驱动应变和驱动疲劳[4,6],[8],[9],[10]]。
在以往的研究中，关于Hf含量超过20 at.%的NiTiHf基合金的研究较少[5,10],[11],[12],[13],[14]。目前，大多数NiTiHf基HTSMAs的马氏体转变温度低于300°C，只有少数合金突破了Mf = 400°C的限制。增加Hf含量是提高NiTiHf基合金PTTs的直接方法，从而满足更高工作温度的要求。然而，极高的环境温度会对NiTiHf基合金的形状记忆性能产生不利影响，对其开发和应用构成严重挑战。在高温下，原子的扩散能力增强，导致位错运动和晶界滑移等不可逆变形更容易发生，这加速了塑性/蠕变变形，最终导致合金的驱动应变性能下降[14],[15],[16]。与关注完全奥氏体状态下NiTi合金蠕变行为的研究不同，当PTTs处于粘塑性变形范围（即PTTs超过热力学熔点的0.3到0.5倍）时，必须考虑蠕变效应与相变（PT）过程之间的相互作用及其对形状记忆性能的潜在影响[15,16]。Lagoudas等人[17]在研究TiPdNi HTSMAs时首次发现了粘塑性变形对转变行为的影响。Lagoudas等人[17]指出，在HTSMAs的驱动过程中，粘塑性机制的影响程度受加热和冷却速率的显著调控。Chaugule等人[15]和Shuitcev等人[14]对NiTiHf基HTSMAs的研究也一致验证了这一关键规律。
迄今为止，提高SMA形状保持性能的主要方法是提高基体的屈服强度或降低马氏体重定向/孪晶应力。最常用的方法是时效处理。目前，三元NiTiHf合金的时效处理是通过在富Ni基体中形成纳米级H相沉淀来实现的。尽管学者们对H相沉淀对NiTiHf SMA的SME影响进行了大量研究，但这些研究主要集中在PTTs较低的NiTiHf合金（Mf < 300°C）上。尚未有人对Mf超过400°C的超高温形状记忆合金（UHTSMAs）进行时效处理并研究H相对其SME的影响。
因此，制备了一种组成为Ni50.3Ti19.7Hf30（at.%）的新NiTiHf UHTSMA，并研究了退火处理对其性能的影响。随后，通过合适的退火温度和时间调节了合金的SME。这项研究将为NiTiHf UHTSMAs的设计和开发提供理论基础。
