Ni47Ti44Nb9形状记忆合金轧制板材的织构、相变和性能

采用XRD、DSC和拉伸试验机对热轧和冷轧Ni47Ti44Nb9形状记忆合金板材的织构、相变、拉伸和恢复性能进行研究,以便为提高Ni47Ti44Nb9合金的性能提供参考依据.结果表明:热轧板材中的{001}áuv0-和γ丝织构较强,冷轧板材的织构主要为γ丝;850 ℃退火冷轧板材的Ms点低于热轧板材的,且热滞明显提高;沿850 ℃退火板材轧向(RD),应力诱发马氏体临界应力σM最高,与轧向成45-角方向最低,且冷轧板材的应力诱发马氏体临界应力高于热轧板材的;850℃退火冷轧板沿不同方向可恢复应变基本接近,热轧板材存在差异,沿横向(TD)和45-角方向高于冷轧板材.     

Ni47Ti44Nb9形状记忆合金冷轧管材的组织、织构和相变

利用OM、DSC和XRD,研究了Ni47Ti44 Nb9合金热锻棒、热挤压管材和不同热处理条件下冷轧管材的组织,织构和相变.结果表明:热锻棒中的B2相呈较宽的纤维状,主要织构接近{112}<111>和{123}<111>;热挤压管材纤维组织变细且发生碎化,多数晶粒的取向靠近{111};冷轧管材的B2相纤维组织发生严重碎化,抑制了冷却过程中马氏体相变的进行, {111}<110>和{112}<110>成为主要织构.随淬火温度的升高,冷轧管材硬度下降, Ms和As点升高,热滞减小.冷轧管材经600℃/90 min退火,{111}<110>和{112}<110>织构显著增强,经850℃退火,再结晶晶粒明显长大,Ms点显著提高,热滞和硬度下降.晶粒取向偏离{111}<110?和{112}<110>.     

高温环境下Ni47Ti44Nb9形状记忆合金拉伸行为研究

在25～450℃内,沿轧向及横向研究了Ni47Ti44Nb9形状记忆合金的高温拉伸力学性能.结果表明:在室温下,沿轧向拉伸时出现了明显的应力平台,而沿横向拉伸则无此现象,这是由于不同的解孪晶机制造成的.当温度升高至100、300℃时,屈服强度增加,而断裂时的最大应变减小,在此温度下Ni47Ti44Nb9合金变得更加硬而脆.随温度进一步升高到450℃,Ni47Ti44Nb9合金的抗拉强度迅速减小,断裂时的最大应变再次增加,这表明此时合金变软,粘性增强.     

退火温度对Ni47Ti44Nb9合金冷轧板组织与性能的影响

采用金相显微镜、电子背散射衍射（EBSD）、维氏硬度计、差示扫描量热仪（DSC）和电阻-温度测量仪,研究了不同温度（300~900 ℃）退火1 h对Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金冷轧板的微观组织、力学性能及相变行为的影响。结果表明,当热处理温度低于400 ℃时,材料硬度值变化不明显,合金未发生马氏体相变;当退火温度为400 ℃时,硬度值显著下降,合金开始发生再结晶;当退火温度在500~800 ℃时,随着温度升高,再结晶越充分,马氏体相变温度越高,相变焓增加。800 ℃退火1 h后,合金基本完成再结晶,晶粒尺寸约11 μm;当退火温度升高至900 ℃,晶粒出现长大现象,晶粒尺寸增加至20 μm。     

应变约束相变对Ti44Ni47Nb9合金恢复应变的影响

研究了10％预应变Ti44Ni47Nb9合金应变约束相变加热温度Th对随后自由相变行为的影响，结果表明：经过约束相变循环的Ti44Ni47Nb9合金，在随后的自由相变过程输出两段恢复应变εr1和εr2，其值分别随约束相变加热温度Th升高而增加和减小，但合金总恢复应变εr(εr=εr1 εr2)却随Th。升高而降低．分析表明：恢复应变εr，的降低与约束逆相变过程中马氏体相在恢复力作用下拉伸变形导致合金产生了大量塑性变形有关，而两段恢复应变εr1和εr2的形成则与合金约束相变后形成应变量明显不同的M1和M2两部分取向马氏体逆相变相关．     

氧含量对Ni47Ti44Nb9合金组织和相变行为的影响

研究了氧含量对Ni47Ti44Nb9合金显微组织和相变行为的影响.结果表明,当氧含量超过固溶度后,氧存在于(Ti,Nb)4Ni2O氧化物中.随着氧含量的增加相变温度降低,应力诱发马氏体相变的临界应力提高,相变热滞变宽.氧含量(质量分数)在0.04%-0.07%范围内,Ni47Ti44Nb9合金具有最大的形状记忆应变和延伸率.     

Ni47Ti44Nb9宽滞后合金特征相变温度的影响机制

采用真空感应法制备高铌含量Ni47Ti44Nb9形状记忆合金,结合差示扫描量热法、金相显微镜、扫描电镜,探索了热处理制度对马氏体相变温度的影响.结果表明,Ni47Ti44Nb9合金在300℃以前或400℃以后处理,相变温度As、Af 、Ms、Mf变化很小,而在300～400℃处理,相变温度As;Af、M5、Mf呈近似线性上升,即300～400℃是Ni47Ti44Nb9合金相变温度调节工艺敏感温度区间.相变焓的变化与马氏体转变开始温度Ms呈相反趋势,即Ms随热处理温度的升高而递增,相变焓则呈递减趋势.组织分析表明,在300～400℃进行处理,由于发生了动态再结晶,所以马氏体相变及其逆相变温度发生明显变化.因而,300～400℃的特征相变处理温度区间对NI47TI44Nb9合金的加工、热处理具有重要的意义.     

冷轧变形量及退火温度对Ni47Ti44Nb9板材织构和性能的影响

使用X射线衍射技术研究冷轧变形量和退火温度对Ni47Ti44Nb9合金一次冷轧和二次冷轧板织构和性能的影响。结果表明,在冷轧变形量小于35%时,一次冷轧板的织构主要为{111}-110-,与热轧态织构不同,随冷轧变形量的增加,织构取向密度略有提高;二次冷轧板主要织构为{111}-110-,在-110-//RD取向线上从{111}-110-延伸到{110}-110-,二次冷轧使织构取向密度获得较大提高。当二次冷轧板材在高于500℃退火时,其主要织构为{111}-112-再结晶织构,700℃、60 min炉冷样品织构的取向密度明显高于相同制度下水淬样品织构的取向密度。     

自蔓延高温合成Ti44Ni47Nb9合金过程中的燃烧界面成分与组织

采用燃烧波淬火法,获得了Ｔｉ４４Ｎｉ４７Ｎｂ９三元系的燃烧波熄灭界面。通过对该界面及面前后的组织形貌分析和相组成变化的分析,弄清了该三元系合金在自蔓延高温合成中的结构和形成机理。     

热轧Ni_(47)Ti_(44)Nb_9形状记忆合金板材的织构及其对拉伸和恢复性能的影响

采用XRD、SEM和拉伸试验机对热轧Ni47Ti44Nb9形状记忆合金板材的织构及其对拉伸和恢复性能的影响进行研究,以便为改善该合金的力学和记忆性能提供理论依据。热轧板材的织构主要为{001}uv0和{111}uvw丝,沿轧向(RD),{001}uv0丝织构中强组分向{001}010靠近,{111}uvw丝织构中的{111}112和{111}165组分较强;沿横向(TD),强织构组分为{001}010和{111}132;热轧板材经高于再结晶温度热处理后,沿轧向,应力诱发马氏体相变临界应力最高,与轧向成45°角方向的临界应力最低,且沿横向拉伸断口表面出现很多微裂纹;经850℃热处理后,临界应力随着冷速的加快而降低,且该温度下退火板材的织构对可恢复应变的影响不明显,基本在7.0%～7.4%。     

形状记忆合金Ti44Ni47Nb9的抗高温氧化性能

采用恒温氧化法，结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段，研究了Ti44Ni47Nb9形状记忆合金(SMA)的抗高温氧化性能．结果表明，Ti44Ni47Nb9合金在450℃下轻微氧化；600—800℃高温下氧化增重曲线符合抛物线规律，氧化膜外层主要是金红石型TiO2，中间为富Nb层，内层为富Ni的Ni3Ti层．研究表明，Ti44Ni47Nb9合金中的Nb元素减少了TiO2中的氧空位，形成的富Nb阻挡层，能有效地抑制Ti元素的外扩散，同时也阻挡了氧的内扩散，降低了氧的固溶度，从而抑制了Ni3Ti层中Ni元素的进一步氧化，提高了合金的抗高温氧化性能．     

Ni47Ti44Nb9合金中各相的低温热容

采用精密自动绝热量热装置测定了Ｎｉ４７Ｔｉ４４Ｎｂ９和Ｎｂ８０Ｔｉ１４Ｎｉ６合金６０～３５０Ｋ温区的热容，并将热容实测值用最小二乘法进行了曲线拟合。在合金摩尔热容加和原则基础上，计算了Ｎｉ４７Ｔｉ４４Ｎｂ９合金中ＴｉＮｉ基体相的热容。Ｎｉ４７Ｔｉ４４Ｎｂ９合金在２１５～２６０Ｋ范围内发生的相变是ＴｉＮｉ相的热弹性马氏体相变。相变起始温度（Ａｓ）为２２２Ｋ，相变终了温度（Ａｆ）为２５５Ｋ，相变焓ΔＨ＝４１１．９±２．５Ｊｍｏｌ－１，相变熵ΔＳ＝１．７６±０．０１ＪＫ－１ｍｏｌ－１     

1995年世界钛工业的回顾与展望

采用Ｘ射线衍射及ＴＥＭ技术研究了Ｔｉ４４Ｎｉ４７Ｎｂ９形状记忆合金的相组成及热诱发马氏体相变。结果表明：该合金室温下由ＴｉＮＩ基体相和β－Ｎｂ相组成；当试样温度降低到Ｍｓ点以下时，具有Ｂ１９＇单斜结构的热诱发马氏体呈群团状区域式生长，形成由２－３个取向的孪晶微区组成的群团状马氏体；马氏体的亚结构主要为（１１１）ＭⅠ型孪晶，同时还有（００１）Ｍ孪晶和反相畴界。     

Influence of heat treatments on phase composite and mechanical properties of Ni_(47)Ti_(44)Nb_9 alloy

1　INTRODUCTIONNiTi basedshapememoryalloysarethemostimportantcommercialshapememorymaterials .InNi richNiTialloys ,some precipitatessuchasNi14 Ti11,Ni3Ti2 andNi3Ticanbeobservedduringaging[1,2 ] ,whichcanimprovethesuperelasticityofalloys[3] .Inmanycasesthealloyingorthermomechanicaltreatmentsareusedinordertochangethetempera turerangeofSMEmanifestation .TernaryadditionofniobiumtoNiTiwasreportedtosignificantlywidenthethermalhysteresisofthemartensitetransforma tion[4 ] .Asantypicalexample…     

退火对Ni47Ti44Nb9合金激光焊接接头力学性能与形状记忆效应的影响

为了降低镍钛铌(NiTiNb)宽滞后记忆合金紧固环的制备成本,研究了退火对激光焊接接头力学性能和记忆效应的影响。焊接接头在850℃进行了退火处理。结果表明:焊接接头的组织粗大且不均匀,抗拉强度与延伸率均显著低于母材。经过退火后,再结晶导致焊接接头组织更加均匀;母材与焊接接头抗拉强度均大幅度下降,但延伸率均得到较大提高,尤其是焊接接头的延伸率可以提升到28.57%。退火态焊接接头在-40℃变形13%时表现出接近于母材的形状恢复率。