固溶-时效处理对Ti-Ni-Cr形状记忆合金拉伸性能和显微组织的影响

用拉伸试验和透射电子显微镜研究了固溶时效处理对Ti-50.8Ni-0.3Cr形状记忆合金拉伸性能和显微组织的影响。800℃固溶淬火态合金的塑性优于时效态。随时效时间tag延长,300和400℃时效态合金的抗拉强度Rm300和Rm400先急剧增大后趋于稳定,且Rm300相似文献   

时效温度对Ti-50.8Ni-0.1Nb合金相变和形状记忆行为的影响

采用X射线衍射仪、示差扫描量热仪、激光扫描共聚焦显微镜、TEM和拉伸实验研究了时效温度(t_(ag))对(300,400,500,600℃;1h)时效态Ti-50.8Ni-0.1Nb形状记忆合金相变、组织和形状记忆行为的影响。结果表明:300～600℃时效态Ti-50.8Ni-0.1Nb合金的相组成为B2和B19′。随t_(ag)升高,合金冷却/加热相变类型发生由A→R→M/M→R→A型向A→M/M→A型转变(A—母相B2,Cs Cl结构;R—R相,菱方结构;M—马氏体相B19′,单斜结构),R相变温度先升高后降低,M相变温度先降低后升高再降低;R和M相变热滞分别在3.8～12.0℃和8.7～131.7℃之间变化。随t_(ag)升高,合金中Ti_3Ni_4析出相的形态发生由点状→针状→透镜状→片状转变。400、500℃时效态合金的抗拉强度高于300、600℃时效态合金的,其伸长率则低于后者。300、400、600℃时效态合金呈超弹性,500℃时效态合金呈形状记忆效应。随应力-应变循环次数增加,合金的应力-应变曲线平台应力下降并趋稳,300、400℃时效态合金的超弹性稳定性良好。     

时效对Ti—50.8Ni—0.3Cr形状记忆合金组织和超弹性的影响

利用TEM和拉伸实验研究了时效工艺对Ti-50.8Ni-0.3Cr（原子分数,%）形状记忆合金（SMA）显微组织和超弹性的影响.随时效时间(t_ag)延长,300℃时效态Ti-50.8Ni-0.3Cr SMA的Ti₃Ni₄析出相呈细小颗粒状,400℃时效态合金的析出相由颗粒状逐渐变为针状,500℃时效态合金的析出相由针状逐渐变为粗片状.时效温度对析出相形态的影响比t_ag显著.随t_ag延长,300和400℃时效态合金的抗拉强度（σ_b）先增大后趋于稳定,σ_b（500℃）先减小后趋于稳定,且σ_b（400℃）>σ_b（300℃）>σ_b（500℃）.300和400℃时效态合金的超弹性优于500℃时效态合金.随t_ag延长,该合金的应力诱发马氏体相变临界应力逐渐减小,300℃时效态合金的超弹性能耗（△W）降低,400℃时效态合金的△W升高,500℃时效态合金的△W先升高后降低.     

时效工艺对Ti-Ni-V形状记忆合金显微组织和超弹性的影响

采用TEM和拉伸实验研究经300、400和500℃分别时效0.5-100 h后,时效温度和时效时间对Ti-50.8Ni-0.5V(摩尔分数,%)形状记忆合金室温显微组织和超弹性(SE)的影响。结果表明,时效温度对合金析出相形貌和SE特性的影响比时效时间显著。随时效温度的升高,合金中Ti3Ni4析出物形态由颗粒状向针状再向粗片状演变,合金的应力诱发马氏体相变临界应力(σM)降低,SE特性变差。300℃时效态合金的σM最大,SE最好;500℃时效态合金的σM最小,SE最差。随时效时间的延长,300℃时效态合金的SE特性稳定,σM和超弹性能耗降低;400和500℃时效态合金的超弹性残余应变增加,SE特性逐渐消失。     

热处理和循环应变对TiNiZr合金形状记忆效应和超弹性的影响

利用拉伸实验、光学显微镜和透射电镜研究了退火工艺、时效工艺和循环应变对Ti-50.8Ni-0.1Zr形状记忆合金的形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)的影响。350～400℃和600～700℃退火态合金呈SE,450～550℃退火态合金呈SME;300℃×(1～50 h)和400℃×1 h时效态合金呈SE,400℃×(5～50 h)和500℃×(1～50 h)时效态合金呈SME。随退火温度升高,合金应力应变曲线平台应力σ_M先降低后升高,最小值200 MPa在500℃退火后获得;残余应变ε_R先升高后降低,最大值2.64%在500℃退火后获得。随时效时间延长,300℃时效态合金的σ_M降低,ε_R始终较小;400和500℃时效态合金的σM降低,ε_R先升高后趋于稳定。随循环次数增加,呈SE的合金由部分非线性SE转变为完全非线性SE,且σ_M和能耗?W先降低后趋于稳定;呈SME的合金的σ_M和?W先降低后趋于稳定。     

热处理和循环应变对TiNiZr合金形状记忆行为的影响

利用拉伸实验、光学显微镜和透射电镜研究了退火工艺、时效工艺和循环应变对Ti-50.8Ni-0.1Zr合金形状记忆行为的影响。350~400 ℃和600~700 ℃退火态合金呈超弹性(SE),450~550 ℃退火态合金呈形状记忆效应(SME);300 ℃/(1~50 h)和400 ℃/1 h时效态合金呈SE,400 ℃/(5~50 h)和500 ℃/(1~50 h)时效态合金呈SME。随退火温度升高,合金应力应变曲线平台应力σ_M先降低后升高,最小值200MPa在500 ℃退火后取得;残余应变ε_R先升高后降低,最大值2.64%在500 ℃退火后取得。随时效时间延长,300 ℃时效态合金的σ_M降低,ε_R始终较小;400 ℃和500 ℃时效态合金的σ_M降低,ε_R先升高后趋于稳定。随循环次数增加,呈SE的合金由部分非线性SE转变为完全非线性SE,且σ_M和能耗△W先降低后趋于稳定;呈SME的合金的σ_M和△W先降低后趋于稳定。     

退火态Ti-50.8Ni-0.1Zr合金的超弹性、形状记忆效应和拉伸性能

用拉伸试验、光学显微镜和扫描电镜等研究了退火温度对Ti-50.8Ni-0.1Zr合金超弹性、形状记忆效应、拉伸性能、显微组织和断口形貌的影响.结果 表明:350℃和600～700℃退火态Ti-50.8Ni-0.1Zr合金呈现超弹性(SE),350℃退火态合金SE的稳定性最好;400～ 550℃退火态合金呈现形状记忆效应(SME),450℃退火态合金SME的稳定性最好.随退火温度升高,合金的平台应力先降后升,分别在500℃和650℃达到最小值156 MPa和最大值486 MPa,残余应变先升高后降低,分别在700℃和450℃达到最小值0.0078％和最大值5.6148％.350～550℃退火态合金的强度高于600～700℃退火态,但塑性低于后者;450℃退火后合金的抗拉强度达到最大值,为1493 MPa,700℃退火后合金的伸长率达到最大值,为39.1％.退火态Ti-50.8Ni-0.1Zr合金的断口形貌呈韧窝状,属微孔聚集型韧性断裂.随退火温度升高,韧窝尺寸增加,合金塑性提高.     

退火态Ti-50Ni和Ti-45Ni-5Cu形状记忆合金丝显微组织和拉伸性能对比

用X射线衍射仪、光学显微镜和拉伸试验等研究了退火温度(Ta)对Ti-50Ni和Ti-45Ni-5Cu形状记忆合金丝相组成、显微组织和拉伸性能的影响.结果表明,退火态Ti-50Ni和Ti-45Ni-5Cu合金丝室温组成相均为单斜结构的马氏体B19'和CsCl型结构的母相B2.350～550℃退火态Ti-50Ni和Ti-45Ni-5Cu合金丝皆处于回复阶段,组织呈现纤维状,600～700℃退火态合金丝处于晶粒长大阶段,组织呈等轴状;两种合金的再结晶温度均在550～600℃之间.Ti-50Ni和Ti-45Ni-5Cu合金丝的抗拉强度(Rm)和马氏体再取向平台长度(LM)相近,Ti-50Ni合金丝的马氏体再取向应力(σM)和伸长率(A)大于Ti-45Ni-5Cu合金丝.随Ta升高,两种合金丝的Rm和LM下降,A升高,σM先下降后上升,Ti-50Ni合金丝σM的最小值102.8 MPa在450～500℃退火态合金丝中取得,Ti-45Ni-5Cu合金丝σM的最小值63.3 MPa在400℃退火态合金丝中取得.     

Ti-Ni-V形状记忆合金超弹性研究

采用拉伸和应力-应变循环实验研究了退火温度、时效温度、时效时间、形变温度和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.5V(原子分数,%)形状记忆合金超弹性(SE)的影响。随退火温度的升高,合金的应力诱发马氏体临界应力(σM)先减小后增大,超弹性残留应变(εR)先增大后减小再增大,为了获得优异的室温SE,退火温度应取500~600℃。随时效温度的升高,合金的σM降低,εR增加,SE变差;随时效时间延长,300℃时效态合金的SE稳定,400和500℃时效态合金的SE变差。随形变温度的升高,σM增加,SE改善。随循环次数增加,400℃退火态合金的SE稳定;500℃退火态合金的σM降低;600℃退火态合金的SE由非线性向线性转变。     

Ti-Ni-V形状记忆合金及其弹簧的相变和形变特性

用X射线衍射仪、示差扫描量热仪和拉伸实验研究了退火温度Tan和形变温度Td对Ti-50.8Ni-0.5V形状记忆合金丝及其弹簧的相变和形变特性的影响。结果表明:400～600℃退火态合金的室温相组成为B2和R相。冷却/加热时,350～400℃退火态合金发生A→R/R→A(A—母相,R—R相)一阶段可逆相变;450～500℃退火态合金发生A→R→M/M→R→A(M—马氏体相)两阶段可逆相变;550℃退火态合金发生A→R→M/M→A型相变;600℃退火态合金发生A→M/M→A一阶段可逆相变。随Tan升高,R相变温度先升高后降低,M相变温度先升高后趋于稳定,M相变热滞快速降低,而R相变热滞则几乎不受退火温度影响。随Td和Tan升高,退火态Ti-50.8Ni-0.5V合金弹簧的应力诱发M临界切应力升高。     

铁磁性Co-Fe记忆合金的马氏体相变特性及形状记忆效应

采用光学显微镜、X射线衍射、DSC、弯曲试验等方法研究了Co-Fe合金的微观组织结构、马氏体相变特性及形状记忆效应.结果表明:Co-Fe合金的记忆效应源自合金中的fcc/hcp马氏体相变;Co-xFe(x=2%～6%,质量分数)合金在x≥5.65%时为单一fcc结构的y相,在x≤5.6时为含有ε马氏体相和γ相的双相组织;该合金的马氏体相变温度随着Fe含量的增加而线性降低,之间关系为:Ms(℃)=417-69.97x(Fe%);Co-4Fe合金的形状记忆可回复应变最大为0.86%,相信通过进一步的热处理和记忆训练,该合金会表现出更好的记忆效应.     

Martensitic Transformation and Shape Memory Effect of NiCoMnSn High Temperature Shape Memory Alloy

This article studies the dependence of martensitic transformation on Mn:Sn ratio in Ni₄₃Co₇Mn_50?x Sn _x alloy and the shape memory behavior of Ni₄₃Co₇Mn₄₃Sn₇ in detail. The results show that all the transformation temperatures show a linear decrease with the decrease of Mn:Sn ratio. The similar tendency is also found in the change of T _c. Ni₄₃Co₇Mn₄₃Sn₇ alloy exhibits a moderate shape memory effect and the maximum shape recovery strain is 2.96%. Temperature memory effect is also observed in Ni₄₃Co₇Mn₄₃Sn₇ alloy.     

铁磁性形状记忆合金

Ni1 96 Mn1 18Ga0 86 磁性形状记忆合金〔1〕　近年来对Ni Mn Ga系磁性形状记忆合金进行了广泛的研究 ,因为这一合金具有相当大的磁性形状记忆效应。这一合金的结晶结构可以通过改变成分来加以控制 ,在具有调制 5R5层或 7R7层结晶结构的合金中观察到了磁性形状记忆效应。因此 ,研究了Ni Mn Ga磁性形状记忆合金马氏体相的结晶结构和孪晶的形成。研究时采用了非化学计量的Ni1 96Mn1 18Ga0 86 合金锭 ,经过均匀化 (12 73K× 72h)和有序化 (10 70K× 4 8h)退火之后 ,沿平行于奥氏体{ 10 0 }面的平面切取 10× 10× 7mm单晶试样经磨削和…     

形状记忆钛合金

Ni-Ti基高温形状记忆合金 用溅射法制备的Ti-Ni薄膜是制作微型致动器用的材料，Ni-Ti形状记金在回复时产生数百MPa以上的应力并显示数％的回复应变。这种合金如果制成μm级薄膜则可望作为能产生最强力大应变量的微型致动器材料，但是这种致动器只适用于室温附近工作。如果将其相变温度提高，就有可能提高冷却效率并改善其响应性，出于这方面的考虑而研究了Ti-Ni-Pd薄膜的形状记忆特性。     

Ni2MnGa和CuGaMn磁性形状记忆合金及Ti-Nb形状记忆合金

Ni2MnGa铁磁性形状记忆合金 形状记忆合金既具有形状记忆效应又具有超弹性特性是具有双重功能的特殊功能材料,磁性形状记忆合金不仅由于热和应力诱发形状记忆效应,同时又可依靠磁场来诱发。形状记忆合金是致动器器件的关键材料,由于在使用时反复进行变形和复原动作使得其疲劳力学性能变得极其重要,     

形状记忆合金的开发

利用燃烧合成法制造的镍钛形状记忆合金〔1〕　镍钛形状记忆金属间化合物 (合金 )由于其构成元素之间的比重差很大 ,在传统熔炼过程中容易发生重力偏析所以很难制得成分均匀的材料。因此 ,发展了利用其构成元素单体粉末之间的反应来制取这种金属间化合物的燃烧合成技术。但是这种金属间化合物较之铁系金属材料 ,其塑性加工极难 ,因此 ,研究了利用燃烧合成法制得的镍钛形状记忆合金的塑性加工性能。研究用的原材料粉末是工业上最常用的粒度 <15 0 μm的纯钛粉和粒度为 8～ 15 μm的纯镍粉 (INCO镍 )。以Ni过量的TiNi组成比配好的粉末混合…     

NbC对FeMnSiCrNi合金组织与记忆性能的影响

配制了5种不同Nb，C含量的Fel4Mn5Si9Cr5Ni形状记忆合金，测量了不同温度和不同时间条件下固溶-时效处理的合金记忆性能，采用透射电镜和原子力显微镜观察了合金的显微组织。结果表明NbC的析出对合金的形状记忆性能有明显影响，经1200℃，10h固溶处理后的Fel4Mn5Si9Cr5Ni0．5Nb合金，经800℃，6h时效获得了最好的形状记忆性能，且优于无铌Fel4Mn5Si9Cr5M合金经热机械循环训练的记忆性能指标。显微观察表明经过高温固溶．中温时效处理后的该合金中NbC粒子在合金基体时效析出，有利于合金应力诱发细小马氏体核心的形成。     

中温时效对TiNiCu形状记忆合金双程记忆效应的影响

在400~600℃时效温度范围内,研究了TiNiCu形状记忆合金在热机械训练和热循环后的双程记忆效应。结果表明,热机械训练100次后,时效温度为500℃时的双程可逆应变量最大可达4.2%。在2000次热循环中,前100次热循环的双程可逆应变量随热循环次数增加衰减很快,100次热循环后双程可逆应变量衰减不大,逐渐趋于稳定。热循环前,Ms、Mf、As和Af随时效温度的增加而增加,但在550℃以上时As和Af稍有减小;热循环后,Ms和Mf以550℃为临界值,As和Af以500℃为临界值,分别随时效温度先增大后减小。同一时效下的相变温度会在热循环后发生漂移。