NiTi形状记忆合金的相变温度滞后

用透射电镜、正电子湮没和电阻测量,研究了NiTi形状记忆合金的组织结构与相变滞后的关系结果表明,经不同制度时效处理的组织,其相变温度滞后大小的顺序是:片状马氏体>R相>束状马氏体。Ti_(11)Ni_(14)相质点周围的共格应力场对这些相的可逆转变起障碍作用。正电子湮没Doppler展宽能谱S参数值与试样的温度滞后值之间存在线性关系,从而确认Ti_(11)Ni_(14)相析出的错配位错密度及由此而建立的晶体中弹性应力场分布是决定NiTi合金相变温度滞后的主要因素。     

富镍镨掺杂镍钛形状记忆合金的微结构、相变特性与硬度（英文）

采用真空熔炼法向NiTi二元合金中掺杂Pr稀土元素,制备了多组分原子分数的Ni_(50)Ti_(50-x)Pr_x(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)合金。研究了Pr元素的添加对NiTi合金金相组织、相变温度和硬度的影响。结果表明,Ni_(50)Ti_(50-x)Pr_x合金由NiTi基体与NiPr夹杂相组成,其中Ni_(50)Ti_(49.5)Pr_(0.5)合金的马氏体相变温度达73℃,合金的热滞窄至37℃,维氏硬度约为2850 MPa。Pr元素的添加显著降低了NiTi合金的马氏体相变温度,同时,与其他NiTi基合金相比,NiTiPr合金保持了较窄的热滞和较高的硬度。     

不同GFA锆基非晶的内耗行为

利用内耗法研究了5种不同GFA(非晶形成能力)的锆基非晶(分别为Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)、Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)、Zr_(45)Cu_(45)Ag_5Al_5、Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu1_(7.5)、Zr_(57)Ti_5Al_(10)Cu_(20)Ni_8的力学行为,探索了内耗与GFA之间的关系。内耗温度曲线结果表明,GFA越大,非晶试样所产生的内耗峰值越高,且通过计算过冷液相区的激活能与从内耗的物理意义相联系,提出了一个表征同种体系GFA的新参数—内耗峰峰值。此外根据内耗频率曲线考察了不同GFA的锆基非晶的力学弛豫行为,GFA越大,其在过冷液相区内原子失稳的数量越多,力学弛豫时间越短。     

冷轧加工纳米结构Ti_(50)Ni_(48)Co_2形状记忆合金的超弹性行为（英文）

研究冷轧后退火对Ti_(50)Ni_(48)Co_2形状记忆合金显微组织演化和超弹性性能的影响。结果表明,在冷轧制过程中,合金的显微组织经历了应力诱导马氏体相变和马氏体塑性变形、变形孪晶、马氏体中沿孪晶和不同晶界的位错堆积、纳米晶化、非晶化以及马氏体向奥氏体的可逆相变6个基本阶段。在400℃退火1 h后,冷轧样品中形成的非晶相完全晶化,生成了一个完全纳米晶体的结构。这种纳米晶体合金的峰应力高达730 MPa,明显高于粗晶Ni_(50)Ti_(50)和Ti_(50)Ni_(48)Co_2合金。而且,纳米晶Ti_(50)Ni_(48)Co_2合金具有较高的阻尼容量和较好的储能效率。     

Fe的添加对NiTi形状记忆合金相变行为的影响（英文）

制备了三种名义成分分别为Ni_(50)Ti_(50)、Ni_(49)Ti_(49)Fe2和Ni45Ti51.8Fe3.2(摩尔分数,%)的不同NiTi基合金来揭示Fe的添加对NiTi形状记忆合金相变行为的影响。采用光学显微分析法、透射电子显微分析法、X射线衍射和差示扫描量热法对这些合金的组织和相变行为进行分析。结果表明,Ni_(50)Ti_(50)合金的基体由B19′马氏体相和B2奥氏体相组成。而且,在B19′相中可以观察到孪晶亚结构。然而,三元NiTi Fe合金的组织则为B2奥氏体相。这两种合金的基体中弥散分布着大量的Ti2Ni沉淀相。NiTi形状记忆合金中添加Fe后导致三元合金的相变温度下降。由机理分析可以得到如下结论:这一现象主要是由原子的弛豫引起的,弛豫会导致相变过程中B2相的稳定化。     

Ti-Cu-Ni-Zr合金的玻璃形成能力与力学性能

采用"二元共晶混合"法设计出富Ti的Ti_(41.5)Cu_(40.1)Ni_(10.8)Zr_(7.6)、Ti_(40.7)Cu_(40.8)Ni_(10.5)Zr_8和Ti_(39.2)Cu_(42)Ni_(10.1)Zr_(8.7)合金成分,用水冷铜模铸造法制备出直径为2 mm合金棒。采用X射线衍射仪表征合金微结构,采用示差扫描量热仪(DSC)和差热分析仪(DTA)测试热力学数据。结果表明,富Ti的Ti_(39.2)Cu_(42)Ni_(10.1)Zr_(8.7)合金具有较高的玻璃形成能力,其临界直径可达2 mm,其过冷液态区ΔTx,参数γ值分别为39 K和0.385,高于其它两种合金;而临界尺寸小于2 mm的Ti_(40.7)Cu_(40.8)Ni_(10.5)Zr_8合金的约化玻璃转变温度Trg值却最大。通过吉布斯自由能(ΔG)计算,发现Ti_(39.2)Cu_(42)Ni_(10.1)Zr_(8.7)合金ΔG值小于其它两种合金。玻璃形成能力较好的Ti_(39.2)Cu_(42)Ni_(10.1)Zr_(8.7)合金具有0.4%塑性形变,屈服强度高达1901 MPa,抗压强度高达2025 MPa。     

形状记忆材料中二类变体的研究

在经过训练处理具有双程形状记忆效应的记忆合金材料中,相变变体可分为两类:(1)择优取向变体;(2)自协作的变体。择优取向变体提供可逆的形状记忆效应,外应力可以促进或抑制这类变体的相变,改变其相变平衡温度;但对自协作变体的相变无重要影响。由上述观点可以解释双程形状记忆元件在相变过程中电阻—温度曲线与记忆应变—温度曲线不一致等现象。     

Ti-Cu-Ni-Zr大块非晶合金玻璃形成能力与力学性能

采用"二元共晶混合"法设计富Ti基Ti-Cu-Ni-Zr合金成分,通过水冷铜模铸造法制备出不同直径Ti-Cu-Ni-Zr合金棒材。利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、万能试验机和扫描电镜(SEM)研究合金的玻璃形成能力和力学性能。结果表明,Ti-Cu-Ni-Zr合金具有较高玻璃形成能力,其中Ti_(38)Cu_(45.26)Ni_(9.14)Zr_(7.6)合金最大临界直径为3 mm;Ti-Cu-Ni-Zr合金玻璃形成能力与Trg值关系较大,而与ΔTx、γ值关系较小。通过对合金力学性能进行研究,结果表明,Ti_(38)Cu_(45.26)Ni_(9.14)Zr_(7.6)非晶合金具有屈服强度1 937 MPa,断裂强度2 071 MPa,且具有0.6%的塑性,而Ti_(39)Cu_(43.8)Ni_(9.6)Zr_(7.6)非晶合金断裂机制为完全脆性断裂;对于完全脆性断裂的Ti_(39)Cu_(43.8)Ni_(9.6)Zr_(7.6)非晶合金,主剪切面和次剪切带可能同时发生。     

Ni_(49)Ti_(51-x)Zr_x合金冷轧板相变温度及记忆性能研究

系统地研究了Ni_(49)Ti_(51-x)Zr_x合金冷轧板的相变温度及记忆性能。随着Zr含量的增加,Ni_(49)Ti_(51-x)Zr_x合金铸锭相变温度Af升高,在15%Zr(原子分数)时达到228℃,Mf先降低后升高。Ni_(49)Ti_(51-x)Zr_x合金板材的硬度随冷轧变形量增加而增加,随退火温度升高而降低。对于Ni_(49)Ti_(51-x)Zr_x合金25%冷轧变形量板材,随退火温度升高,锆的原子分数低于5%时合金板材的Af先降低再升高,Ni_(49)Ti_(41)Zr_(10)、Ni_(49)Ti_(36)Zr_(15)合金板材Af持续升高。随退火温度升高,冷轧板材记忆恢复应变先升高后降低,在500℃时具有最高值,双程可恢复应变升高;随Zr含量增加,可恢复应变降低,双程记忆恢复应变减小。     

自由锻Ti-Ni形状记忆合金的显微组织和超弹性（英文）

采用放电等离子烧结(SPS)法将元素钛粉和镍粉制备成Ti-51%Ni形状记忆合金(SMAs)。研究目的是采用自由锻二次加工以提高SPS合金的性能。对自由锻前后合金的显微组织、相变温度和超弹性进行比较。结果表明,自由锻可以显著提高Ti-Ni形状记忆合金的拉伸强度和形状记忆性能,自由锻后合金的韧性从6.8%提高到了9.2%,超弹性的应变范围从5%增加到7.5%,应变恢复速率从72%提高到92%。Ti-51%Ni合金显微组织中含有立方奥氏体相(B2)基体、单斜马氏体相(B19′)、第二相(Ti_3Ni_4,Ti_2Ni和TiNi_3)和氧化物相(Ti_4Ni_2O,Ti_3O_5)。自由锻后再经500°C时效处理的最终样品的马氏体相变温度向高温方向偏移,这是由于Ti_3Ni_4相(透射电镜下可以观察到)的析出而导致基体中Ni含量的减少。总之,自由锻可以提高Ti-51%Ni形状记忆合金的超弹性和力学性能。     

BSTUDY ON Ni_(25)Ti_(50)Cu_(25) SHAPE MEMORY PARTICLE/Al MATRIX COMPOSITE

ＳＴＵＤＹＯＮＮｉ_（２５）Ｔｉ_（５０）Ｃｕ_（２５）ＳＨＡＰＥＭＥＭＯＲＹＰＡＲＴＩＣＬＥ／ＡｌＭＡＴＲＩＸＣＯＭＰＯＳＩＴＥＬ．Ｓ．Ｃｕｉ；Ｍ．Ｑｉ；Ｐ．Ｓｈｉ；Ｆ．Ｘ．ＣｈｅｎａｎｄＤ．Ｚ．Ｙａｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥ?..     

HIGH TEMPERATURE SHAPE MEMORY EFFECT AND PRE-DEFORMATION FOR Ti_(50) Ni_(13) Pd_(37) ALLOY

The dependence of high temperature shape memory effect on the pre-deformation tempera-ture of the Ti_(50)Ni_3Pd_(37) alloy has been studied.This alloy,of which the reverse transformationstart temperature on heating is 620 K,has both one-way and two-way shape memory effects.The maximum shape memory strain of the ahoy may be obtained under pre-deformation inthe range of 620 to 640 K.This seems to be related to the minimum recoverable strain energyemerged from the above mentioned temperature range.     

Ti-13at.-％Ni-37at.-％Pd记忆合金预形变与高温形状记忆效应SCIEI

本文着重地研究了Ti-13at.-％Ni-37at.-％Pd合金的高温形状记忆效应与预形变温度的关系.该合金A_s温度是620K,具有单程形状记忆效应和双程形状记忆效应。在620—640K温度预形变,可以得到最大的形状记忆应变,这与在此温区产生的最小可逆应变能有关。     

HYSTERESIS OF PHASE TRANSFORMATION TEMPERATURE IN NiTi SHAPE MEMORY ALLOY

The relationship between structure and hysteresis of phase transformation temperature inNiTi shape memory alloy has been investigated by means of TEM observation,positron an-nihilation and electrical resistivity measurement.The sequence of hysteresis for the alloy agedunder different regimes was found to be:plate martensite>R-phase>tie-like martensite.The reversible displaeement of phase boundaries of these transformations is blocked by the co-herent stress field around Ti_(11)Ni_(14)phase particles.A linear relationship between S paramet-er of positron annihilation and maximum values of temperature hysteresis showed that themismatch dislocation and elastic stress field established by Ti_(11)Ni_(14)phase precipitation arethe main factor to determine the temperature hysteresis of phase transformation in NiTi shapememory alloy.     

Ti53Cu27Ni12Hf3Al7Si3B1大块金属玻璃的制备及性能研究

用单辊甩带法和铜模铸造法制备了新型Ti基大块金属玻璃Ti53Cu27Ni12Hf3Al7Si3B1.DSC、DTA研究表明该合金具有较高的热力学稳定性,其第1晶化温度Tx1、玻璃转变温度Tg、过冷液相区间ΔTx以及约化转变温度Trg分别为705、750、45、0.63 K.压缩性能研究其压缩断裂强度、弹性模量和压缩塑性变形量分别为2 304 MPa、120 GPa和1.1%.研究发现,具有复杂拓扑结构的原子配比提高了Ti53Cu15Ni18.5Al7Hf3Si3B0.5大块金属玻璃的力学性能和热力学性能.     

Shape memory materials

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｈａｐｅｍｅｍｏｒｙｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄａｓｑｕｉｔｅｆａｓｃｉｎａｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄａｒｅｎｏｗｂｅｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙｕｓｅｄａｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｐｉｐｅｃｏｕｐｌｉｎｇｓ ,ａｎｔｅｎ ｎａｅｆｏｒｃｅｌｌｕｌａｒｐｈｏｎｅｓ,ｖａｒｉｏｕｓａｃｔｕａｔｏｒｓａｎｄｍｅｄｉｃａｌｉｍｐｌａｎｔｓａｎｄｇｕｉｄｅｗｉｒｅｓ .Ｔｈｅｙ ｐｏｓｓｅｓｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｙｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔ…     

用非晶态合金作中间层对Si_3N_4陶瓷进行扩散焊连接

研制了两种非晶态物质Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０），Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０）Ｂ作为对Ｓｉ_３Ｎ_４扩散焊连接的中间层材料．研究结果表明：用非晶态作为中间层可改善工艺条件，降低扩散焊温度；非晶态中间层接头比其相应晶态中间层接头的剪切强度有明显提高．其中硼对提高接头剪切强度贡献很大．用非晶态Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０）Ｂ作中间层时，接头强度最高可达３４０ＭＰａ用晶态和非晶态Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０），Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０）Ｂ作中间层对Ｓｉ_３Ｎ_４进行扩散焊连接的机制是：活性元素Ｔｉ向陶瓷界面扩散和富集并与Ｓｉ_３Ｎ_４发生反应生成界面相ＴｉＮ，ＴｉＳｉ_２等．从而实现连接．     

机械合金化制备TiCuNiSnTa非晶粉末的研究

采用机械合金化(MA)方法,选择Ti-Cu-Ni-Sn-Ta合金体系,通过高能球磨制备钛基非晶粉末。研究球磨时间对钛基混合粉末的形貌、组织结构演化和热稳定性的影响以及合金成分对非晶形成能力的影响,并对合成的粉末进行了XRD分析。结果表明,球磨时间对非晶的形成和晶粒细化有显著影响,球磨后粉末各组元呈均匀化弥散分布;成分为Ti64Cu11.2Ni9.6Sn3.2Ta12的合金具有较宽的过冷液相区,最终获得了Ti基非晶复合材料,而成分为Ti58.8Cu1.1Ni3.2Sn5Ta31.9的合金在高能球磨过程中没有发生非晶转变。