退火温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金显微组织和相变行为的影响

用X射线衍射仪、示差扫描量热仪和光学显微镜研究了退火温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金相组成、显微组织和相变行为的影响。结果表明,350～700℃退火态Ti-51.1Ni合金室温下相由母相B2和马氏体B19'组成。随退火温度(T_a)升高,合金经历回复、再结晶、晶粒长大过程,显微组织逐渐从纤维状向等轴状转变,再结晶温度约为600℃。随T_a升高,合金的冷却/加热相变类型由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型转变(A-母相B2,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体B19',单斜结构),T_a高于650℃后R和M相变峰消失。随T_a升高,合金的马氏体相变温度先升高后降低,R相变温度降低,R相变热滞在6.3～8.3℃之间变化。     

退火及变形工艺对Ti-51.1Ni形状记忆合金性能的影响

采用拉伸实验研究了退火温度、变形速率、变形温度和应力-应变循环等对退火态Ti-51.1Ni形状记忆合金力学性能、形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)的影响。结果表明,随退火温度(T_a)升高,Ti-51.1Ni合金的抗拉强度(R_m)先升高后降低,极大值1650 MPa和极小值1060 MPa分别在400℃和650℃退火后取得,650℃退火态合金的塑性最好。当变形速率在2～12 mm/min范围内时,变形速率对Ti-51.1Ni合金拉伸性能影响不大。随T_a升高,合金的应力诱发马氏体临界应力(σ_M)先降低后升高,残余应变(ε_r)先升高后降低,350℃和600℃以上温度退火态合金呈SE,400～550℃退火态合金呈SME。随变形温度(T_d)升高,合金的σ_M升高,ε_r降低,形状记忆行为由SME向SE转变;当T_d为-20℃和0℃时合金呈SME,T_d为25℃时合金呈SME+SE,T_d超过25℃后合金呈SE。随应力-应变循环次数增加,350℃退火态合金的SE最稳定,500℃退火态合金的SME最稳定。     

Ti-51.1Ni形状记忆合金相变和低温形变特性

用示差扫描量热仪(DSC)和拉伸试验研究了退火温度对形变处理态Ti-51.1Ni(原子分数, %)形状记忆合金相变和低温形变特性的影响。结果表明,随退火温度升高,合金冷却 / 加热时相变类型由A→R / M→R→A型向A→R→M / M→R→A型再向A→R→M / M→A(A-母相B2,R-R相,M-马氏体相)型转变,R相变温度和M相变热滞降低,M相变温度升高,R相变热滞变化不大,保持在6.5 ℃左右。在10 ℃变形时,400~550 ℃退火态合金呈现形状记忆效应(SME)+超弹性(SE)特性,600~700 ℃退火态合金呈现SE特性,随退火温度升高,合金由SME SE向SE特性转变。合金的退火再结晶温度为590 ℃,在590~650 ℃退火后合金可获得50.83 %的断裂应变值,塑变性能优良,成型加工温度可选定在590~650℃之间。在使用该合金制作能耗阻尼器及相关缓冲减震装置时退火处理温度可选择大于550℃;制作超弹性器件时,退火处理温度可选择小于400 ℃和大于600 ℃。     

Ti-51.1Ni形状记忆合金相变和低温形变特性（英文）

用示差扫描量热仪(DSC),光学显微镜和拉伸试验研究了退火温度对形变处理态Ti-51.1Ni(原子分数,%)形状记忆合金相变和低温形变特性的影响。结果表明,随退火温度升高,合金冷却/加热时相变类型由A→R/M→R→A型向A→R→M/M→R→A型再向A→R→M/M→A(A-母相B2,R-R相,M-马氏体相)型转变,R相变温度和M相变热滞降低,M相变温度升高,R相变热滞变化不大,保持在6.5℃左右。在10℃变形时,400~550℃退火态合金呈现形状记忆效应(SME)+超弹性(SE)特性,600~700℃退火态合金呈现SE特性,随退火温度升高,合金由SME+SE向SE特性转变。合金的退火再结晶温度为590℃,在590~650℃退火后合金可获得50.83%的断裂应变值,塑变性能优良,成型加工温度可选定在590~650℃之间。在使用该合金制作能耗阻尼器及相关缓冲减震装置时退火处理温度可选择大于550℃;制作超弹性器件时,退火处理温度可选择低于400℃或高于600℃。     

退火时间对Ti-49.8Ni形状记忆合金组织和形变行为的影响

用光学显微镜、X射线衍射仪及拉伸试验机研究退火态Ti-49.8Ni形状记忆合金的显微组织和形变行为.结果表明,冷加工和400 ℃退火态Ti-49.8Ni合金的组织呈纤维态,退火时间对合金组织影响不大.Ti-49.8Ni合金室温组成相主要为马氏体,随退火时间延长,400 ℃退火态合金弹簧的马氏体再取向应力先降低后升高,600 ℃退火态则升高.随形变温度升高,不同退火态合金弹簧的马氏体再取向应力升高,弹簧刚度增加.适合该合金变形加工的退火工艺为600 ℃×1 h.     

退火工艺对Ti-50.8Ni形状记忆合金相变和低温形变特性的影响

用示差扫描量热仪和拉伸试验研究了退火温度Tan和退火时间tan对Ti-50.8Ni形状记忆合金相变和低温形变特性的影响。Tan=350～800℃时,随Tan升高,合金冷却/加热相变类型发生由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型再向A→R/R→A型转变(A-母相,R-R相,M-马氏体),且R相变温度TR先升高后降低,M相变温度TM升高,M相变热滞ΔTM降低,R相变热滞ΔTR(约4℃)基本不变。随tan延长,400℃退火态合金的相变类型A→R→M/M→R→A保持不变,500℃退火态合金的相变类型发生由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型转变,且TM升高,ΔTM降低,TR和ΔTR不变。600～700℃退火态合金的塑性显著大于350～550℃退火态合金。在12℃变形时,600℃以上温度退火态合金呈现SE特性,600℃以下温度退火态合金呈现SME特性。随tan延长,合金应力-应变曲线上的平台应力降低。要使Ti-50.8NiSMA在较低温度下获得SE,退火温度应在600℃以上。     

退火态Ti-49.8Ni形状记忆合金的组织及性能研究

用光学显微技术及拉伸试验研究了退火温度T_a和形变温度T_d对Ti-49.8Ni(原子分数,%)形状记忆合金(SMA)丝材及弹簧的显微组织与形状记忆行为的影响.结果表明:冷加工态Ti-49.8Ni合金组织呈纤维状;退火后,随T_a升高,其显微组织逐渐从纤维状向等轴状过渡,合金丝和弹簧的马氏体(M)再取向力先减小后增大;退火态合金在室温下呈形状记忆效应,随T_d升高,合金的M再取向力升高,形状记忆效应份额逐渐减少,超弹性效应份额逐渐增加.     

矫直温度对Ti-50.8Ni超弹性丝材相变行为及力学性能的影响

采用示差扫描量热仪(DSC)、拉伸试验及透射电镜研究了不同矫直温度对Ti-50.8Ni超弹性合金丝材相变特性、超弹性及微观结构的影响。结果表明,冷矫态合金丝材冷却/加热时的相变类型为A→M／M→A,而温矫态及热矫态合金丝材冷却/加热时发生A→R→M／M→A（A―母相,R―R相,M―马氏体）型相变;冷矫态合金丝材组织择优取向性强,位错密度高,亚晶界弯曲模糊;而热矫态合金丝材缺陷密度最低,亚晶界平直清晰,超弹性最好。分析认为,应力、位错密度对Ti-50.8Ni超弹性合金丝材的相变特性及超弹性有重要的影响。     

矫直温度对Ti-50.8Ni超弹性合金丝材相变行为及力学性能的影响

采用示差扫描量热仪(DSC)、拉伸试验及透射电镜研究了不同矫直温度对Ti-50.8Ni超弹性合金丝材相变特性、超弹性及微观结构的影响。结果表明,冷矫态合金丝材冷却/加热时的相变类型为A→M/M→A,而温矫态及热矫态合金丝材冷却/加热时发生A→R→M/M→A(A―母相,R―R相,M―马氏体)型相变;冷矫态合金丝材组织择优取向性强,位错密度高,亚晶界弯曲模糊;而热矫态合金丝材缺陷密度最低,亚晶界平直清晰,超弹性最好。分析认为,应力、位错密度对Ti-50.8Ni超弹性合金丝材的相变特性及超弹性有重要的影响。     

Ti- Ni系形状记忆合金薄膜

形状记忆合金通过热传导而实现其形状记忆效应，块状材料有响应性迟缓的缺点，但是随着合金材料厚度的减薄由于冷却效率提高，故可大大改善其响应性。Ｔｉ－Ｎｉ形状记忆合金薄膜可望成为产生应力最强而且位移最大的微型致动器用材料。溅射薄膜在实现大致完全的形状记忆效应条件下的回复应力高于６０００ＭＰａ，回复变形为６％。响应性是致动器的重要指标，静电和电磁控制的致动器为１０３～１０５Ｈｚ，压电效应控制的致动器为１０６Ｈｚ左右，而形状记忆合金块状材料的响应性还不到１Ｈｚ，但１～２μｍ厚的薄膜的响应性则提高到了１０２…     

退火温度对Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金组织与超弹性的影响

研究了不同退火温度对Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn形状记忆合金的显微组织和超弹性能影响律,以及拉伸条件下合金的变形特性。利用X射线衍射仪、透射电镜、拉伸试验机等分别对600℃、700℃、800℃退火处理得到合金试样的显微组织和超弹性能进行表征测试,并通过数字图像相关法研究在拉伸条件下的变形特性。结果表明,Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金中α→β相变温度在700℃与800℃之间,α相含量随着退火温度的升高而逐渐减少,800℃时α相含量为零。700℃和800℃处理后的合在金室温下表现出超弹性能。由于α相颗粒增强的作用700℃处理后得到的合金表现出更加优异的超弹性能。     

热处理对TiNiCr形状记忆合金超弹性的影响

本文通过拉伸实验,研究了不同的热处理对TiNiCr丝超弹性的影响.试验表明不同的热处理温度和保温时间对合金超弹性有很大的影响,随着加热温度和保温时间的增加,弹性先增强后减弱;试验表明TiNiCr合金在430℃的退火温度下,保温10～20 min可以呈现出良好的完全非线形超弹性.     

温度循环对镍钛形状记忆合金超弹性和相变行为的影响

通过拉伸试验和差示扫描量热法(DSC)等手段,研究了高温时效和高温、低温循环对镍钛形状记忆合金超弹性和相变行为的影响。结果表明,TNC1605镍钛合金在500℃时效后具有较高的上/下平台强度,并且具有较低的残余应变,马氏体逆相变终了温度Af约为22℃,具有较好的超弹性能。经过10次200℃高温保温4 h和液氮中保温4 h的高低温循环处理后,下平台强度、6%拉伸加载和卸载后残余应变、Af和超弹性性能参数保持稳定。     

冷轧变形对Ni-43.5Ti-0.5V形状记忆合金超弹性和显微组织的影响

通过恢复率实验、拉伸实验和显微组织分析,研究冷轧变形对Ni-43.5Ti-0.5V形状记忆合金超弹性和显微组织的影响。结果表明:冷轧变形对NiTiV形状记忆合金超弹性具有显著影响。随变形量的增加,合金超弹性呈现先增加后减小的变化规律。当变形量大于15.4%后,大量位错产生,马氏体变体和形变孪晶组织增多且分布致密,起到强化母相、抑制滑移变形的作用,使合金超弹性显著提高。当变形量大于29.1%时,剧烈的组织畸变导致出现过饱和的高密度位错,促使组织非晶化,超弹性开始减小。当变形量在23%~25%范围内变化时,合金获得最佳的非线性超弹性。单独依靠冷轧变形不能使NiTiV合金呈现完全非线性超弹性。另外,恢复率实验能够改善合金的超弹性,并发现了超弹性的稳定性变化规律。     

冷变形对NiTiCr形状记忆合金超弹性的影响

通过测量NiTiCr形状记忆合金丝的恢复率和做拉伸实验来观察冷变形对其超弹性的影响.结果表明,不同的冷变形量对NiTiCr的超弹性有着显著的影响.当冷变形量超过27%时,NiTiCr丝的弹性随变形量的增加而显著增强,在变形量达到33%之后,弹性随变形量的变化不大.单纯的冷变形不能使NiTiCr丝呈现完全的非线性超弹性.同时讨论了实验弯曲次数与弹性稳定性之间的关系.     

Nb对FeNiCoAlNb多晶形状记忆合金超弹性的影响

通过微观组织观察,物相分析,超弹性分析,硬度实验研究Nb含量对固溶时效处理后的Fe_(41.5-x)Ni_(30)Co_(18)Al_(10.5)Nb_x(x=0,1,2,3,at%)多晶形状记忆合金超弹性的影响。结果表明:该合金具有较高的压缩超弹性,当Nb含量为2%,在873 K下时效60 h时达到最高压缩超弹性14.01%,最大硬度505.34 HV;合金中析出相β相、γ'相以及基体内的未溶解σ相三者的大小、数量和分布共同影响着合金的形状记忆性能;其中细小均匀分布的γ'相和σ相增强了基体的强度,有利于合金超弹性性能的提高,β相分布于晶界处不利于合金的性能。     

冷轧变形量及退火温度对Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金织构和超弹性的影响

研究冷轧变形量(40%、75%和95%)和退火温度(650、750和850℃)对亚稳β钛合金Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn(原子分数,%)的显微组织、织构和超弹性的影响。结果表明:不同冷轧变形量变形后,合金中出现了{111}110,{111}112和{001}110型冷轧织构,随变形量增大,冷轧织构强度有小幅度增加,其中以{111}112、{111}110型织构强度增幅度最大;经过650~850℃退火后,合金发生再结晶,并形成了再结晶织构,其中变形量为95%、650℃退火后,试样的组织由细小的等轴状β相构成,同时形成了较强的{112}110,{111}112再结晶织构,合金试样表现出较好的超弹性,其应变回复率71.5%;细小的等轴晶组织和{111}112再结晶织构,能提高合金的超弹性能。     

Ti-50.1Ni形状记忆合金相变与形变行为

用热重分析仪、X射线衍射仪和拉伸试验研究了退火温度、变形温度对Ti-50.1Ni形状记忆(SME)合金丝的相变、形变的影响.Ti-50.1Ni合金加热氧化过程中温度超过600℃后氧化加剧,故退火温度不宜超过600℃.该合金奥氏体相变开始温度(As)高于室温,室温相为马氏体,呈SME特性.350～600℃退火态Ti-50.1Ni合金在室温下均呈SME.     

退火温度对Ti-Ni-Cr低温超弹性合金组织和拉伸性能的影响

用光学显微镜和拉伸试验研究了退火温度(Ta)对Ti-50.8Ni-0.3Cr合金显微组织和拉伸行为的影响。结果表明,合金原始态为拉拔纤维组织,退火时发生回复与再结晶。Ta=350～500℃时,为回复阶段,组织呈纤维状。Ta=550～590℃时,为再结晶阶段,纤维组织逐渐变成无畸变等轴晶粒,再结晶温度在570℃左右。Ta=600～800℃时,为晶粒长大阶段,显微组织呈粗大不均匀等轴晶。Ta对合金在低温(8℃)下的拉伸行为有显著影响,随Ta升高,应力诱发马氏体相变临界应力先降低后升高;350～500℃退火态合金的加工硬化能力和抗拉强度大于550～700℃退火态合金,而后者的延伸率则显著大于前者。当Ta大于650℃后合金的延伸率因晶粒粗化而减小。     

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.