拉拔温度和退火对TiNiV合金丝材力学行为及超弹性的影响

为了提高TiNiV合金的超弹性,调整拉拔温度制备了软态、硬态和特硬态三种拉拔丝材。利用扫描电镜、金相显微镜、示差量热分析法和拉伸实验研究了合金的相变、力学行为及超弹性,并分析了拉拔温度和退火温度对拉拔丝材超弹性的影响。结果表明:三种拉拔态丝材的拉伸应力-应变曲线变化趋势相同,其特性随拉拔温度和退火温度不同而改变,均表现为典型的非线性超弹性,具有明显的M相变、R相变以及与之对应的R'逆相变平台,退火后R'逆相变平台消失;低温拉拔使丝材抗拉强度增加和伸长率减小,反之亦然;低温拉拔丝材比高温拉拔丝材具有更好的超弹性,其退火温度不宜高于500℃,而高温拉拔丝材退火温度应不高于400℃。     

Ti-Ni超弹合金B2相与R相的氢脆敏感性比较研究

Ti-Ni超弹性丝材应用于牙齿正畸弓丝时常面临着氢脆的问题,通过热处理调控获得了室温组织分别为B2与R相的样品,并比较了两种样品的氢脆行为。结果表明,在相同的充氢工艺下,室温组织为R相的样品具有更高的伸长率与抗拉强度。此外,随充氢时间的延长,应力诱发B2→B19’相变的临界应力值显著提高,表明氢会显著阻碍B2→B19’马氏体相变,而氢对应力诱发R→B19’相变的临界应力水平影响不大。断口分析表明,随着充氢时间的延长,室温组织为B2与R相的两种样品的断面收缩率都明显下降,断裂方式由延性断裂转变为脆性断裂,室温组织为R相的样品延脆转变受充氢影响更小。以上研究表明,通过引入R相能够降低Ti-Ni超弹性丝材的氢脆敏感性。     

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。     

亚稳Ti-27Nb合金单晶的变形行为

亚稳卢型钛合金由β相向α”相转变的应力诱发马氏体相变及其逆相变的过程中表现出超弹性，使其作为新的无镍形状记忆合金，前景备受期待。     

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。     

热处理对镍钛合金丝材超弹性和相变的影响北大核心CSCD

通过差示扫描量热仪和拉伸测试等手段,研究退火温度和时间对镍钛形状记忆合金超弹性和相变的影响。拉伸测试结果表明:在400、450、500、550和600℃退火保温5、10、15、20和30 min过程中,随着退火温度升高或退火时间延长,合金的超弹性下降,低温短时退火易获得良好的超弹性。DSC测试结果表明:随退火温度的升高,马氏体-奥氏体逆相变终了温度降低;随着退火时间延长,马氏体-奥氏体逆相变终了温度逐渐升高。循环拉伸测试结果表明,随着退火温度升高或退火时间的延长,合金的残余应变不断增大。     

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。     

热处理对镍钛合金丝材超弹性和相变的影响

通过差示扫描量热仪和拉伸测试等手段,研究退火温度和时间对镍钛形状记忆合金超弹性和相变的影响。拉伸测试结果表明:在400、450、500、550和600℃退火保温5、10、15、20和30 min过程中,随着退火温度升高或退火时间延长,合金的超弹性下降,低温短时退火易获得良好的超弹性。DSC测试结果表明:随退火温度的升高,马氏体-奥氏体逆相变终了温度降低;随着退火时间延长,马氏体-奥氏体逆相变终了温度逐渐升高。循环拉伸测试结果表明,随着退火温度升高或退火时间的延长,合金的残余应变不断增大。     

形变诱导马氏体相变循环制备304不锈钢超塑性的研究

提出了形变诱导马氏体相变实现304不锈钢超塑性的构想,研究了利用形变诱导马氏体相变循环实现超塑性的方法。结果表明,304不锈钢通过室温形变可诱导马氏体相变,随后时效时马氏体发生逆相变且伴随产生回复应力,从而间接达到了相变超塑性的实现条件。采用室温拉伸30%后在973~1273 K时效20 min,相变循环2次,该钢可实现相变超塑性,总伸长率随时效温度的增加先增加后下降,1123 K达到最大值177%;在室温拉伸30%后1073K时效30 min时,随相变循环次数增加,总伸长率增加,相变循环7次后达到764%。随相变循环次数增加,晶粒明显细化、均匀化。     

Ni含量和热处理对Ti-Ni形状记忆合金相变和形变行为的影响

用示差扫描量热仪和拉伸试验对比研究了不同温度退火态Ti50.5，Ni49.5、Ti49.8Ni50.2和Ti49.4Ni50.6合金的相变特性和形变行为。中温退火态Ti50.5Ni49.5和Ti49.8Ni50.2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），Ti49.4Ni50.6合金的相变类型为A→R→M／M→R→A。随Ni含量增加，Ti—Ni合金的相变温度降低，相变热滞增加。随退火温度Tn升高，这3种合金的马氏体相变温度升高，热滞减小；Ti50.5Ni49.5合金的R相相变温度TR恒定不变；Ti49.8Ni50.2和Ti49.4Ni50.6合金的TR先升高后降低。室温下，Ti50.5Ni49.5合金呈现形状记忆效应，Ti49.4Ni50.6合金呈现超弹性，Ti49.8Ni50.2合金呈现形状记忆效应＋超弹性。近等原子比和富镍Ti—Ni合金的形状记忆特性优于贫镍合金。随Ta升高，三合金拉伸曲线的平台应力减小；Ti49.4Ni50.6超弹性合金的滞弹性面积增大，阻尼性增强，能量储存密度和储存效率减小。Ta=673～773K时，Ti—Ni合金的形状记忆特性良好，Ta超过823K后，该特性变差。