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Ti₃Ni₄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...     

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...     

退火温度对Ti-50.8Ni-0.1Zr合金的相变、组织和拉伸性能的影响

用示差扫描热分析仪、光学显微镜和拉伸试验研究了不同退火温度(Ta)对Ti-50.8Ni-0.1Zr合金相变行为、显微组织和拉伸行为的影响.结果表明:Ta=400℃时,合金冷却/加热时的相变类型为A→ R→M/M→R→A两阶段可逆相变,而Ta=500℃时,冷却/加热合金正逆转变为A→R→M/M→A,在M逆转变过程中没有出现R相.在Ta为600℃和700℃时,合金冷却/加热时发生A→M/M→A一阶段可逆转变.退火时,合金发生回复、再结晶和晶粒长大3个过程.Ta=350～450 ℃时,为回复阶段,合金组织为纤维状.Ta=500～600℃时,为再结晶阶段,合金组织由纤维状变为无畸变的等轴晶.Ta=650 ～700℃时,为晶粒长大过程,显微组织为不均匀的粗大等轴晶.随着Ta的升高,合金抗拉强度在减小,马氏体相变临界应力先增大后减小,Ta较高时伸长率显著增大,600℃以后随着晶粒尺寸增大,伸长率有所下降.     

Ti-50.8Ni合金的相变、形状记忆和超弹性特性

用热重分析仪、X射线衍射仪、光学显微镜、示差扫描热分析仪和拉伸试验研究了Ti-50.8Ni形状记忆合金的组织、相变、形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)特性。结果表明,Ti-50.8Ni合金在600℃以下退火后组织呈纤维状,在该温度以上退火后组织呈等轴状。加热温度超过600℃后合金氧化加剧。随退火温度Ta升高,合金冷却/加热过程中的相变类型由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型再向A→R/R→A型转变(A—奥氏体,R—R相,M—马氏体),合金的M相变温度升高,R相变温度降低,M相变热滞降低,合金室温特性由SME+SE向SE转变。形变温度Td<20℃时,合金弹簧呈SME+SE,Td>30℃时,合金弹簧呈SE。随Td升高,合金弹簧的应力诱发M应力升高。     

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-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-4...     

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.     

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→...     

激冷Ti-47Ni合金薄带的组织、相变和形状记忆行为

为了开发微机电系统用快响应微执行器材料,采用熔体快淬法制备了激冷Ti-47Ni(原子分数,%)形状记忆合金薄带,利用CLSM、XRD、DSC和弯曲实验研究了铜辊速率和退火工艺对Ti-47Ni合金薄带显微组织、相组成、相变行为和形状记忆行为的影响。结果表明,不同辊速制备的铸态和300~800℃退火态Ti-47Ni合金薄带的显微组织均呈纵横排列的柱状,辊速越高合金薄带的晶粒越细,退火工艺对合金薄带显微组织影响不大。Ti-47Ni合金薄带的组成相为马氏体(B19'相,单斜结构)+母相(B2相,Cs Cl型结构),冷却/加热时发生B2→B19'/B19'→B2一阶段马氏体相变,正、逆马氏体相变温度分别约为54和81℃,相变热滞约为27℃。随辊速增加,合金薄带马氏体相变温度降低,形状记忆恢复率提高。随退火温度升高,合金薄带相变行为变化不大,形状记忆恢复率在93%~98%之间变化。铸态和退火态Ti-47Ni合金薄带皆具有优异的形状记忆效应。     

热处理对Ti-49.8Ni-1.0Co超弹性合金相变行为的影响

用示差扫描量热仪研究了Co对Ti-Ni合金相变特性的影响,以及退火和时效工艺对Ti-49.8Ni-1.0Co(原子分数,%)合金相变行为的影响.结果表明, Co不影响Ti-Ni合金的相变类型,但降低其相变温度,以1.0Co分别取代等量Ti和Ni后,该合金的马氏体相变温度分别降低了109和22℃. 350-450℃退火态Ti-49.8Ni-1.0Co合金冷却/加热时发生A→R→M/M→R→A(A为母相, R为R相, M为马氏体)型可逆相变: 500-550℃退火态合金发生A→R→M/M→A型相变;600℃以上温度退火态合金发生A→M/M→A型相变.随着时效时间的延长,300℃时效合金的相变类型由A→R→M/M→R→A向A→R/R→A转变;400℃时效合金的相变类型由A→R/R→A向A→R→M/M→R→A再向A→R→M/M→A转变;500℃时效合金的相变类型则保持A→R→M/M→A型不变.给出了退火温度及其时间和时效温度及其时间对R和M相变温度和热滞的影响规律.     

热处理对激冷Ti-50Ni合金薄带相变和形状记忆行为的影响

用甩带法制备了Ti-50Ni形状记忆合金薄带,用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、示差扫描量热仪和弯曲试验研究了Ti-50Ni合金薄带的相组成、显微组织、相变行为和形状记忆效应。结果表明,铸态和400~600℃退火态Ti-50Ni合金薄带的显微组织形态呈树枝状,由马氏体相B19'和母相B2组成,加热/冷却过程中发生A→R→M/M→R→A(A-母相,R-R相,M-马氏体)二阶可逆相变。随退火温度升高,Ti-50Ni合金薄带的相组成和显微组织形态变化不大;马氏体逆相变温度T_A、R正相变温度T_R、R逆相变温度T_(Rr)和马氏体相变热滞ΔT_M升高,马氏体正相变温度T_M下降,R相变热滞ΔT_R缓慢降低;M逆相变峰向高温移动,逐渐与R逆相变峰合并。铸态和退火态Ti-50Ni合金薄带皆具有良好的形状记忆效应。     

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.     

Ti-50．8Ni-0．3Cr超弹性合金的相变与形变特性

用示差扫描量热仪、X射线衍射仪、拉伸实验和循环实验研究了退火温度、形变温度和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.3Cr超弹性(SE)合金丝和弹簧相变、形变及应力循环特性的影响.350-600℃退火态Ti-50.8Ni-0.3Cr合金室温下呈SE特性,室温组织由母相B2和TiNi3组成.退火温度显著影响合金的相变类型,随退火温度升高,合金的马氏体相变温度升高,R相变温度先升高后降低,应力诱发马氏体应力先降低后升高;随形变温度的升高,SE弹簧的应力诱发马氏体切应力增加;随应力循环次数增加,SE弹簧的应变恢复率先快速衰减后趋于稳定.预循环训练可增加弹簧SE特性的稳定性.要使该合金弹簧具有良好的SE特性,退火温度应为400-550℃,使用温度应在室温以上.     

固溶态Ti-41Nb合金的微观组织与力学行为研究

采用光学显微镜、力学性能测试和原位同步辐射高能X射线衍射等方法系统地研究了固溶态Ti-41Nb合金的微观组织与力学行为。结果表明,Ti-41Nb合金经800℃固溶淬火处理后,其等轴β基体上分布着微量的板条状α″马氏体,呈现典型的双相结构。在拉伸过程中,固溶态Ti-41Nb合金除发生弹性变形外,还发生了β→α″应力诱发马氏体相变。应力诱发马氏体相变在0.0%～3.3%应变范围内较剧烈,在3.3%～4.0%应变范围内相对轻微。在随后的卸载过程中,固溶态Ti-41Nb合金发生了弹性回复,同时伴随着α″→β逆马氏体相变。卸载后,固溶态Ti-41Nb合金中仍有大量的α″马氏体未转变为β母相,这导致合金仍有2.9%的残余应变。     

热轧对Ti-50.8Ni合金显微组织及摩擦学行为的影响

研究室温下不同显微组织Ti-Ni50.8(摩尔分数,％)合金在往复运动模式下的摩擦学行为.与B19'相合金相比,热变形后奥氏体(B2)合金滑动过程中发生应力诱发马氏体相变,摩擦因数减小,耐磨性提高,但是多次热轧却降低合金的耐磨性.采用背散射电子衍射(EBSD)及透射电镜(TEM)对显微组织进行分析,结合相变能量损耗表明...     

不同时效工艺下Ti-50.8Ni-0.3Cr形状记忆合金的组织和性能

以Ti-50.8Ni-0.3Cr形状记忆合金为研究对象,在不同温度和时间下对其进行时效处理,分析合金的显微组织、拉伸性能和超弹特性。结果表明,随着时效时间的增加,Ti-50.8Ni-0.3Cr形状记忆合金的塑性变差,强度不断提高。时效温度为300℃时,合金的超弹特性最好。     

时效和冷却速度对纳米结构Ti-50.8Ni相变影响

正Raghavendra R.等人研究时效温度、时效时间及冷却速度对Ti-50.8Ni合金多峰相变特性影响。结果表明,冷却速度对马氏体相变温度和相变程序均有很大影响。示差扫描热量仪测定表明,马氏体转变是由一系列转变循环组成的。当时效温度低于500℃,时间为1h,此时马氏体转变机制为{(A→R)+(R→M_1)+(R→M_2)//(M_2→R)+(M_1→R)+(R→A)};时效温度高于500℃,时间为1h,此时转变机制为{(A→R)     

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.     

形变热处理对Cu-2.7Ti-0.15Mg-0.1Ce-0.1Zr合金组织和性能的影响

利用力学、电学性能测试和透射电镜观察等手段研究了形变热处理对Cu-2.7Ti-0.15Mg-0.1Ce-0.1Zr合金组织与性能的影响。结果表明:合金固溶后于450℃时效8 h呈典型的调幅分解组织,还存在纳米级强化相β’-Cu4Ti。合金经固溶处理后,冷轧97.5%,在400℃时效1 h时显微组织主要为亚晶组织+纳米析出相,亚晶尺寸约为40 nm。形变热处理能够有效提高合金的综合性能,合金经过97.5%冷变形、于400℃/12 h时效后,硬度为301 HV、电导率为20.9%IACS。