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。     

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.     

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。     

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   

预变形对TiNiCr形状记忆合金超弹性及显微组织的影响

通过对TiNiCr形状记忆合金丝施加不同的预变形,利用拉伸实验和光学显微镜研究不同预变形对TiNiCr形状记忆合金超弹性和显微组织的影响.结果表明:预变形对TiNiCr形状记忆合金弹性有着显著的影响,TiNiCr合金弹性随着变形量的增加而增加,当变形量达到51.4%时,弹性的增加不明显,单纯的预变形不能使TiNiCr达到完伞的非线性超弹性,但会使TiNiCr产生一种细小板条状且高度形变的马氏体变体;当变形量达到48.6%时,马氏体变体的体积明显增大,极大地提高了母相的强度,从而显著提高TiNiCr丝的弹性.     

时效对Ti-50.8Ni-0.1Zr形状记忆合金显微组织、拉伸性能和记忆行为的影响

用TEM和拉伸实验研究了时效工艺对Ti-50.8Ni-0.1Zr形状记忆合金显微组织、拉伸性能和形状记忆行为的影响.300、400和500℃时效态Ti-50.8Ni-0.1Zr合金中Ti3Ni4析出相分别呈颗粒状、透镜状和长条状,时效温度比时效时间对析出相形态、尺寸和弥散度的影响更大.时效处理后合金的强度升高,塑性降低.随时效时间(tag)延长,300℃时效态合金抗拉强度(Rm)升高,断后伸长率(A)降低;400℃时效态合金Rm先升后降,A先降后升;500℃时效态合金Rm降低,A升高.300℃时效1～50 h和400℃时效1 h的合金呈现良好的超弹性,400℃时效5～50 h和500℃时效1～50 h的合金呈现良好的形状记忆效应.随tag延长,300℃时效态合金的应力诱发马氏体相变临界应力降低,能耗升高;400和500℃时效态合金的马氏体再取向应力和能耗均降低.     

时效时间和应力−应变循环对Ti-Ni-Zr形状记忆合金超弹性的影响

用拉伸实验研究经600℃时效1～50 h后,时效时间tag和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.1Zr形状记忆合金超弹性(SE)的影响.结果表明:600℃时效处理后Ti-50.8Ni-0.1Zr合金具有较高的强度和良好的塑性.随tag延长,600℃时效态合金的抗拉强度Rm、断后伸长率A、应力诱发马氏体相变临界应力σ...     

Ti-50.8Ni-0.5V形状记忆合金的相变、组织与性能

利用XRD、示差扫描热分析仪(DSC)、光学显微镜和拉伸试验研究退火态Ti-50.8Ni-0.5V(摩尔分数,％)形状记忆合金的相变行为、组织特征和力学性能.结果表明:400～700℃退火态Ti-50.8Ni-0.5V合金室温组成相为母相B2和马氏体B19′.随退火温度升高,该合金冷却/加热时的相变类型由B2→R/R→...     

时效对TiNiCr形状记忆合金马氏体相变与超弹性的影响(英文)

通过X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微观察(TEM)、差式扫描量热分析(DSC)与拉伸实验研究时效处理对Ti48.4Ni51.1Cr0.5合金显微组织、马氏体相变与超弹性的影响规律与机制。经400°C时效处理30 min后,合金中形成Ti3Ni4析出相。当时效温度介于400°C和500°C之间时,合金表现出两步马氏体相变。经时效处理的Ti48.4Ni51.1Cr0.5合金在室温下表现出优异的超弹性。随时效温度自300°C升高到450°C,超弹性恢复率增加。继续升高时效温度,恢复率下降。超弹性应力滞后表现出相反的变化趋势。通过分析Ti3Ni4析出相随时效处理的演化规律解释了时效处理与马氏体相变和超弹性之间的关系。     

时效处理对钛镍合金丝材超弹性的影响

通过差示扫描量热法测试和拉伸测试等手段,研究了时效处理对钛镍形状记忆合金丝材超弹性的影响。研究结果表明,在400℃、450℃和500 ℃时效,随时效时间延长,合金的超弹性下降,短时时效易获得良好的超弹性;随时效温度升高,合金的超弹性下降,低温时效易获得良好的超弹性。在400℃、450℃和500 ℃时效,随时效时间延长,马氏体-奥氏体逆相变终了温度Af点逐渐升高,R′相相变峰值温度R′p和M相逆相变峰值温度Ap点升高,R相变吸热峰面积逐渐减小。随时效温度升高,马氏体逆相变终了温度Af点降低,R′相相变峰值温度R′p点升高,R相变吸热峰和M相逆相变趋于合并,R相吸热变峰面积增加。     

Characteristics of shape memory and superelasticity for TiNi thin films

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｓｏｒｍｉｃｒｏｒｏｂｏｔｓｈａｓｂｅｅｎａｐｒｉｏｒｉｔｙｉｎｓｕｃｈｆｉｅｌｄｓａｓｍｅｄｉｃｉｎｅ,ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ,ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ.Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｒｉｖｅｓｕｃｈｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｓ,ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｄｅｖｅｌｏｐｍｉｃｒｏａｃｔｕａｔｏｒｓ.Ａｍｏｎｇｔｈｅｓｅｖｅｒａｌｔｙｐｅｓｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓｐｒｏｐｏｓｅｄ…     

时效温度对Fe42.5Ni28Co17Al11.5Ta1形状记忆合金组织及伪弹性的影响

对Fe_42.5Ni₂₈Co₁₇Al_11.5Ta₁(at%)合金进行了不同温度下的时效处理,利用扫描电镜、X射线衍射仪等对时效后合金的组织和物相进行分析,并运用Origin Peak Fit Module软件进行了晶格常数的测定,同时对经不同温度时效后的合金在室温下进行了硬度和伪弹性的测试。结果表明:保持时效时间60 h不变,当时效温度由600 ℃增加至650 ℃和750 ℃时,晶内由γ′单相析出转为γ′和β两相析出。β相的析出与较高时效温度下Ta元素在基体里的固溶度增加有关。在晶内单相析出模式下,合金在室温下展现伪弹性,可回复应变为10.01%;在晶内双相析出模式下,在室温下展现超弹性,应力滞后小,可回复应变达12.41%。在650 ℃的时效温度下,合金在室温下的伪弹性表现最佳。     

热处理工艺对Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金析出相及形状记忆性能的影响

为了进一步提高Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金的形状记忆效应,利用OM、TEM及物理相分析等试验方法,研究了直接时效及固溶+时效热处理工艺对试验合金微观组织、第二相析出及形状记忆效应的影响。结果表明,试验合金经固溶处理后,因第二相粒子大幅度回溶,导致试验合金形状记忆性能下降较为明显;同时,因直接时效处理较固溶+时效处理显著提高了试验合金中Cr碳化物第二相析出量,使试验合金形状记忆性能大幅度提升。其中,试验合金在800 ℃直接时效可获得最佳形状回复率。     

固溶处理及时效对镍钛形状记忆合金组织演化及力学性能的影响

将镍钛形状记忆合金Ni50.9Ti49.1（摩尔分数）在1123 K固溶处理2 h,然后分别在573、723和873 K时效2h。采用透射电镜、高分辨率透射电镜、扫描电镜和压缩实验,系统研究固溶处理和时效对镍钛合金组织演化及力学性能的影响。结果表明：固溶处理有助于消除原始镍钛样品中的Ti2Ni相,但不能消除TiC相。固溶处理导致镍钛合金中原子排列的有序畴界。在所有时效镍钛样品中,Ni4Ti3析出相、R相和B2奥氏体相共存于室温下的镍钛基体上,然而在873 K时效的镍钛样品中,可以观察到马氏体孪晶。在573和723 K时效的镍钛样品中,细小密集的Ni4Ti3相均匀分布在镍钛基体上,而且与B2基体保持共格关系。然而,在873 K时效的镍钛样品中, Ni4Ti3相尺寸非常不均匀,和B2基体保持共格、半共格和非共格关系。在723 K时效的条件下,细小均匀的Ni4Ti3相阻碍位错运动,导致最大的位错滑移临界分切应力,因此镍钛样品表现出最高的屈服强度。     

Effect of chemical component on shape memory effect of Fe-Mn-Si-Ni-C-RE shape memory alloy

Effect of chemical component on shape memory effect (SME) of Fe-Mn-Si-Ni-C-RE shape memory alloys was studied by bent measurement, thermal cycle training, SEM etc. Results of study indicate that the alloys with high Mn content (25%) appeare better SME, especially in lower strain. SME improves evidently when Si is higher content, especially it's range from 3% up to 4%. But brittleness of Fe-Mn-Si-Ni-C-RE alloy increases by increasing the Si content. SME of the alloy is weakening gradually as carbon content increases under small strain (3%). But in the condition of large strain (above 6%), SME of the alloy whose carbon content ranges from 0.1 % to 0.12% shows small decreasing range, especially of alloy with the addition of compound RE.     

Microstructure and diffraction pattern changes resulted from long—term aging of martensite CuZnAlMnNi shape memory alloy

Microstructures of a CuZnAlMnNi shape memory alloy in the as-quenched and long-term aged conditions were investigated by transmission electron microscopy.Aged for one year in martensite phase,an equilbrium α-phase with fcc structure was observed in the M18R martensite matrix,accompanied by the appearance of a novel diffractionn pattern.By analysis,it was suggested that the novel pattern results from the α-phase and the martensite matrix remaining in seven fine plates which produce intense secondary diffraction effect when the diffraction beams enter from one phase into another.     

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190 ℃时效后合金晶内以η′相为主析出,析出相间距较大;随着时效温度的降低,晶内析出相不断增大,间距不断减小,并伴随有针状相二次析出。晶界析出相同样不断粗化,且呈现出“连续状-项链状-半连续状-间断状”的分布势态,晶界无析出带变化不大;合金的硬度、抗拉强度均呈现出先升后降的趋势,当时效温度为130 ℃时,合金的硬度、抗拉强度达到峰值;合金的电导率呈现出单调上升的趋势,在时效温度为110 ℃时趋于平稳;与T74态相比,经(475±3) ℃×40 min固溶+(210~130 ℃,20 ℃/h)非等温时效处理后,合金获得了更优异的综合性能,且工艺耗时减少24 h。