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。     

辊速对激冷贫镍Ti-Ni形状记忆合金薄带组织和相变的影响

为了开发快响应执行器用Ti-Ni形状记忆合金薄带,采用单辊甩带激冷法制备了Ti-(47,48,49) Ni形状记忆合金薄带,用共聚焦激光显微镜、XRD和示差扫描热分析仪,研究了辊速对贫镍Ti-Ni形状记忆合金薄带显微组织、相组成和相变行为的影响。结果表明,铸态Ti-47Ni、Ti-48Ni、Ti-49Ni形状记忆合金薄带的组织形态呈纵横排列的柱状,辊速越高合金薄带的晶粒越细。3种合金薄带的组成相皆为马氏体M(B19')+母相A(B2),冷却/加热时发生A→M/M→A一阶段马氏体相变。辊速对合金薄带相变类型影响不大,但影响马氏体相变温度和热滞。随辊速增加,Ti-47Ni、Ti-48Ni、Ti-49Ni形状记忆合金薄带马氏体相变温度降低,Ti-49Ni合金薄带马氏体相变热滞减小,Ti-47Ni和Ti-48Ni合金薄带马氏体相变热滞先增大后减小。     

激冷富钛Ti-Ni合金薄带的组织、相变和形状记忆行为

用熔体快淬法制备了激冷Ti-x Ni(x=45,46,48,49,49.5%,原子分数)形状记忆合金薄带,用SEM、XRD、示差扫描热分析仪和弯曲试验研究了合金薄带的显微组织、相组成、相变行为和形状记忆行为。结果表明:铸态及450℃、500℃退火态激冷富钛Ti-Ni合金薄带的组织形态呈树枝状,亚结构为孪晶,Ni含量和中温退火对合金薄带显微组织影响不大;合金薄带的组成相为马氏体M(B19')+母相A(B2),冷却/加热时发生A→M/M→A一阶段马氏体相变;随Ni含量增加,激冷富钛Ti-Ni合金薄带的马氏体相变温度(T_M)缓慢升高,当Ni含量超过49%后,TM温度急剧下降;Ti-46Ni、Ti-48Ni和Ti-49Ni合金薄带具有较高的相变温度,Ti-45Ni、Ti-46Ni和Ti-48Ni合金薄带具有较小的相变热滞;铸态和中温退火态激冷富钛Ti-Ni合金薄带皆具有优异的形状记忆效应。     

激冷Ti-46Ni合金薄带的组织、相变和形状记忆效应

用激冷甩带法制备了Ti-46Ni合金薄带,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、示差扫描热分析仪和弯曲试验研究了合金薄带的组织特征、相变行为和形状记忆效应。结果表明,铸态及400~600℃退火态Ti-46Ni合金薄带的显微组织形态呈树枝状,晶粒细小,由B19?马氏体和B2母相组成;在冷却、加热过程中,该合金薄带发生一阶段马氏体相变;铸态和退火态Ti-46Ni合金薄带均具有良好的形状记忆效应。     

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。     

Ti-49.8Ni形状记忆合金的氧化、相变和形变特性

用热重分析仪、X射线衍射仪、示差扫描热分析仪及拉伸试验机研究了Ti-49.8Ni形状记忆合金(SMA)的氧化、相变和形变特性.结果表明,退火温度超过600℃时Ti-49.8Ni合金的氧化加剧;400～600℃退火态Ti-49.8Ni合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→A(A-母相,R-R相,M-马氏体相),随退火温度升高,合金的马氏体相变温度升高,R相变温度基本不变,马氏体相变热滞先减小后升高,马氏体再取向应力先降低后升高,合金的塑性提高.Ti-49.8Ni合金室温相组成为M和TiO2,呈形状记忆效应;形变温度超过110℃后合金呈超弹性.400～550℃退火态合金的SME特性良好,退火温度高于600℃后合金特性变差;随循环次数增加,Ti-49.8Ni合金弹簧的应变恢复率减小,循环次数超过100次后恢复率衰减变缓.     

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...     

形变退火态Ti-50.8Ni-0.1Nb合金的相变和形状记忆行为

用XRD、光学显微镜、示差扫描量热仪和拉伸实验研究退火温度(t_a)对冷拉Ti-50.8Ni-0.1Nb(摩尔分数,%)合金组织、相变和形状记忆行为的影响。结果表明:350～700℃退火态Ti-50.8Ni-0.1Nb合金由马氏体M(B19′,单斜结构)和母相A(B2,Cs Cl型结构)组成。随t_a升高,合金组织形貌由纤维状变为等轴状,再结晶温度约为580℃;合金冷却/加热相变类型由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型向A→M/M→A型转变(R-R相,菱方结构),R相变温度降低,M相变温度和热滞先升高后降低,R相变热滞为6.7～9.8℃。350～550℃退火态合金的抗拉强度高于600～700℃退火态合金的,伸长率则远低于后者的。400～550℃退火态合金呈形状记忆效应,350℃退火态和600℃及以上温度退火态合金呈超弹性。随应力-应变循环次数增加,合金应力-应变曲线的平台应力下降。400～550℃退火态合金的形状记忆效应和600℃及以上温度退火态合金的超弹性稳定性良好。     

Co对Ti-Ni形状记忆合金相变和形变特性的影响

用热重分析仪、X射线衍射仪、示差扫描量热仪及拉伸试验研究了Co对Ti-49.8Ni(at%,下同)形状记忆合金相变和形变特性的影响。结果表明,中温退火态Ti-49.8Ni合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→A(A—母相,R—R相,M—马氏体相);随退火温度升高,该合金的马氏体相变温度升高,R相变温度先升高后降低;该合金室温相组成为马氏体,具有形状记忆效应(SME)。用1%Co置换等量Ti后所得Ti-49.8Ni-1Co合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→R→A,相变温度低,室温组成相为母相A,具有超弹性(SE)特性。退火温度低于600℃时,Ti-Ni基合金的SME和SE特性良好,退火温度超过600℃后,合金氧化加剧,SME和SE特性变差,塑性显著提高。     

高温退火对Ti-50.84at%Ni合金紧箍环组织及性能的影响

用示差扫描热分析(DSC)、XRD、光学显微镜等方法研究了850 ℃退火对Ti-50.84at%Ni合金紧箍环显微组织、相变特征和形状恢复率的影响.结果表明,Ti-50.84at%Ni合金锻造态和退火态组织都以Ni-Ti基体母相(B2)为主,而锻造后深冷处理则以Ni-Ti基体马氏体相(B19')为主,3种状态都含有少量的Ni4Ti3相.850℃退火后,合金中Ni4Ti3相减少且细小弥散,产生了较大的反相变应力,并增加了基体中的Ni含量,使得合金的马氏体转变温度(Ms)明显降低,且与R相变分离.高温退火消除了合金中的位错等缺陷有利于马氏体逆相变的进行,从而提高了紧箍环的形状恢复率和恢复力.     

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.     

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。     

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-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℃。     

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→...     

不同热处理态Ti-50.2Ni形状记忆合金的相变特性

用示差扫描量热仪研究了退火温度、退火时间和时效温度、时效时间对Ti-50.2Ni(摩尔分数)形状记忆合金丝相变特性的影响,给出了退火、时效工艺对该合金R、M相变温度和热滞的影响规律。结果表明:350～550℃退火态合金冷却/加热相变类型为A→R→M/M→A(A-母相,R-R相,M-马氏体),600～800℃退火态为A→M/M→A,400℃长时间退火态相变类型为A→R→M/M→R→A;随时效时间延长,300℃时效态合金的相变类型经过A→M/M→A到A→R→M/M→A再到A→R→M/M→R→A的转变,400℃时效态相变类型经过A→M/M→A到A→R→M/M→A的转变,500℃时效态相变类型则保持A→M/M→A不变。     

添加Cr对Ti-Ni形状记忆合金氧化行为和相变特性的影响

研究了添加Cr对形变退火态Ti-50.8Ni形状记忆合金氧化行为及组织和相变特性的影响.结果表明,添加微量Cr后,Ti-Ni合金的再结晶温度和抗氧化能力有所降低,相变热滞增加,相变温度大幅度降低.随退火温度升高,Ti-50.8Ni合金冷却/加热时的相变类型发生由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型再向A→M/M→A型转变(A-母相,R-R相,M-马氏体),Ti-50.8Ni-0.3Cr的相变类型发生由A→R/R→A型向A→R→M/M→R→A型再向A→R→M/M→A型再向A→M/M→A型转变.随退火温度升高,二合金的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4 ℃左右.     

退火对窄热滞Ti-Ni-Cu-Cr形状记忆合金组织和拉伸性能的影响

在Ti-Ni合金中添加Cu、Cr得到热滞较小的Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr形状记忆合金,用示差扫描量热仪、光学显微镜和拉伸实验研究退火温度(T_(an))对Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金相变行为、显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:350~700℃退火态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金冷却/加热时发生A→M/M→A(A-母相,Cs Cl型结构;M-马氏体,单斜结构)型相变,合金的相变热滞较窄;350~550℃退火态合金处于回复阶段,组织呈纤维状;600~700℃退火态合金处于晶粒长大阶段,组织呈等轴状;合金的再结晶温度在550~600℃之间;随退火温度升高,合金的马氏体再取向应力σ_M、抗拉强度和伸长率先升高后降低,400~500℃退火态合金的σ_M和抗拉强度最大,650℃退火态合金的塑性最好。     

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。