TiNi基形状记忆合金的辐照效应

材料辐照效应是入射粒子与物质交互作用造成的物质微观组织结构与宏观性能的变化。辐照效应不仅是改善材料表面性能的重要手段,而且也是特殊环境应用材料可靠性评价的重要组成部分。TiNi基形状记忆合金是一种重要的金属智能材料,具有独特的形状记忆效应和超弹性,已在卫星、空间站等航天器以及生物医学中广泛应用。本文阐述了Ti-Ni基形状记忆合金在空间粒子(质子、电子)以及离子辐照改性的研究进展,辐照效应会对TiNi合金的微观组织结构产生影响,进而改变合金的相变行为和力学行为。然而目前关于TiNi基合金的辐照效应的研究仍处于起步阶段,组织结构和相变行为的变化规律和机理还未研究清楚,有关形状记忆效应的研究较少,仍需深入研究辐照参数、组织结构、相变行为和功能特性之间的内在联系。     

快淬TiNi形状记忆合金中马氏体转变的原位观察

本文在快淬Ｔｉ－５０．８％Ｎｉ形状记忆合金示差扫描热分析和变温Ｘ射线相分析的基础上，对马氏体相变进行了原位ＴＥＭ观察。结果发现，在Ｍｓ以上连续冷却过程中，母相Ｂ２可直接转变成马氏体；与先形成马氏体长大的同时，不断形成新的马氏体变体；晶界是马氏体变形核的有利位置；同一晶粒内形成的具有相同取向的马氏体变体长大相遇时，合并成一个变体。     

TiNi形状记忆合金精密脉冲电阻对焊接头相变温度变化规律的研究

通过示差热分析（DSC）和X射线衍射等分析手段，研究了焊接热量、焊接压力、随机后热处理等焊接参数以及冷热循环对焊接接头相变温度的影响，并总结了其影响规律。研究表明，焊接热量和焊接压力对焊接接头相变温度的影响较小，相变温度区间基本保持不变，焊接接头相变类型为单一的马氏体→奥氏体的转变。焊后随机后热处理对焊接接头相变温度具有一定的影响，马氏体向奥氏体转变的起始温度As和终了温度At均随后热处理时间的增加而提高。在热处理时间为99cyc时，在加热过程中首先发生马氏体→R相→奥氏体的转变，由于发生了R相变，延迟了奥氏体相变的温度，使TiNi形状记忆合金的温度滞后现象加剧，同时使奥氏体的相变区间缩小。冷热循环对焊接接头的相变过程和相变温度具有重要的影响，导致了R相变的出现。R相变进行的程度随着冷循环次数的增加而提高，并逐渐趋于稳定。     

TiNi形状记忆合金阻尼特性的研究

在变频、变温条件下，对两种热处理方式处理的Ti-50．8Ni(原子分数，％)合金的低频阻尼特性进行了研究，结果表明：中温退火处理的Ti-50．8Ni合金的阻尼性能好于高温固溶时效处理的合金；马氏体相、R相阻尼高于母相阻尼，相变过程(多相共存)出现阻尼峰，远远高于母相、马氏体相阻尼，同时伴随有最小弹性模量峰，即相变时材料出现软化现象；相变时阻尼与频率成反比，频率越高，相变阻尼峰越不明显，频率对弹性模量变化几乎没有影响；相变结束合金的阻尼对温度及频率不敏感；中温退火处理的Ti-50．8Ni合金在降温过程中由于温度和应力的复合作用导致多次相变，出现受频率影响的多个相变阻尼峰。     

TiNi形状记忆合金的相变行为及其影响因素

对近年来有关ＴｉＮｉ形状记忆合金的相变行为及其影响因素等方面的最新研究成果综合评述，主要内容包括化学成分，应力／应变，热／机械循环，冷／加热和热处理制度等因素对相变温度和相变次序的影响。     

TiNi形状记忆合金中亚稳R′相的形成条件和相变行为

用选区电子衍射和衍衬形貌象分析相结合的方法,系统分析和研究了随炉缓冷TiNi形状记忆合金薄膜试样中,三斜结构亚稳R’相的形成条件和相变行为。结果表明,经固溶—淬火处理,并在673K以上温度时效后缓冷的TiNi合金薄膜试样中,都可能形成亚稳R’相。原位变温实验确定,升温过程中亚稳R’相在413K转变为B2结构母相,R’相转变不是一个可逆相变。     

TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应研究进展

TiNi形状记忆合金经过一次不完全相变循环后将对随后的相变过程产生很大的影响，因此近年来由不完全相变诱发的特殊的温度记忆效应（TemperatureMemory Effect，TME）现象引起人们的关注：如果从马氏体到母相的逆相变在第一次加热过程中在温度瓦处被中断，而后冷却到马氏体相变终了温度以下，在随后的加热过程会出现被一个动力学中断点Ts分开的两阶段逆相变，Ts可“记住”Ti综述了近年来TiNi基形状记忆合佥的TME研究新进展，阐述了具有不同马氏体相变特征的TiNi基记忆合金中TME的特点及其机理。     

TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应研究新进展

因为具有形状记忆效应和超弹性,TiNi形状记忆合金已经广泛用做功能材料和生物材料.最近,由不完全相变诱发的特殊的温度记忆效应现象引起关注:如果从马氏体到奥氏体的逆相变在第一次加热中在温度TI处被中断,而后冷却到马氏体相变终了温度以下,在随后的加热过程会出现被一个动力学中断点TS分开的两阶段逆相变,TS可"记住"TI.本文综述了TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应及其机制.     

承受各种循环加载的TiNi形状记忆合金的超弹性变形行为

TiNi形状记忆合金由于其优良的机械性能、抗腐蚀能力和生物适应性得到广泛的使用。超弹性是TiNi形状记忆合金重要的力学性能之一。本文通过实验研究了不同加载速率和不同实验温度下承受完全循环加载以及部分加载卸载的TiNi形状记忆合金超弹性变形行为。分析了循环变形期间马氏体相变应力和弹性模量变化的特性。研究表明在完全循环加载过程中，由于残余应变的存在，马氏体相变应力随循环增加而减小。马氏体相变应力的变化量（即残余应力）与残余应变成线形关系。对于受过循环变形的机械训练的TiNi形状记忆合金，研究了部分加载和卸载情况下其超弹性变形，分析了相变开始与结束的应力特性。     

Ti-Ni-Gd形状记忆合金的马氏体相变

采用电弧炉制备了添加不同Gd含量的Ti-Ni-Gd三元合金,利用DSC、X射线衍射仪研究了重稀土元素Gd对Ti-50.7Ni合金的马氏体相变的影响.结果表明添加重稀土元素Gd后,Gd含量不超过2%(原子分数)时,淬火态的Ti-Ni-Gd三元合金中分别发生两步马氏体相变,Gd含量为10%(原子分数)时,合金中发生了一步马氏体相变,同时稀土元素Gd的加入能明显提高Ti-Ni合金的相变温度.Ti-Ni-Gd合金中马氏体仍为B19'单斜结构,而且马氏体的点阵参数随Gd的加入发生明显变化,晶胞产生畸变.     

Two-way shape memory effect of TiNi alloy coil extension springs

A two-way shape memory effect (TWSME) spring that could elongate upon heating and contract upon cooling was obtained by constrained annealing and thermo-mechanical training. The effect of heat treatment and thermomechanical training on the TWSME and the effect of training on the transformation temperatures had been studied by elongation-temperature, electrical resistance measurements and differential scanning calorimetry (DSC). The TWSME recovery rate of extension spring increases with increasing the training cycles and increases to a saturation value. The inverse martensitic and martensitic temperatures decreased with increasing thermo-mechanical training cycles.     

约束态相变中TiNi形状记忆合金的马氏体自拉伸过程

研究了约束态加热过程中产生的回复力对TiNi形状记忆合金剩余马氏体的影响．结果表明，产生的回复力使剩余马氏体发生了塑性变形，使逆相变温度升高，剩余马氏体分数和其逆相变温度之间存在特定的函数关系．但是，外部约束条件的变化对马氏体的自拉伸过程所造成的剩余马氏体分数与其逆相变温度之间的关系影响很小．     

影响Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金相变点的因素

研究了变形量和回复退火温度对Fe-14Mn-5Si-8Cr-4Ni形状记忆合金相变点的影响。结果表明：当回复退火温度为673K时，Af点和Ms点都随变形量的增加而显著增加，As点增加较缓慢；303K加热前和加热后合金电阻率之差△ρ也随变形量的增加而增加，可回复变形量随变形量的变化与△ρ的变化是一致的。Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金的形状回复来源于应力诱发γ→ε马氏体转变及其逆转变；当变形量为10%时，Ms点随回复退火温度的增加而显著下降。     

Study of incomplete transformations of near equiatomic TiNi shape memory alloys by DSC methods

The incomplete transformations of near equiatomic TiNi shape memory alloys were investigated by differential scanning calorimeter (DSC). The results showed that the incomplete transformation can induce multistage phase transformation in a sample showing R-phase transformation, when the turn back temperature located in a value between R_f and M_s, the heat flow detected upon following heating only shows one endothermic peak. With decreasing the turn back temperature to a temperature between M_s and M_f, two endothermic peaks (multistage phase transformation) can be observed upon the following heating. There were no incomplete transformation induced multistage phase transformations in a sample without R-phase transformation.     

Phase transformation in NiTiHf shape memory alloy thin films

In the present study, amorphous NiTiHf thin films with different compositions were deposited on silicon wafers by using D.C. magnetron sputtering. Crystallization and martensitic transformation characteristics were studied. Crystallization temperatures and activation energy increased with increasing Hf content. The addition of Hf caused larger atomic size mismatch and stronger interactions among constituent elements, thus, increasing the thermal stability of amorphous thin films. With increasing annealing temperature or Hf content, martensitic transformation temperature increased. The results imply that NiTiHf thin films may be used as the potential candidates for high temperature applications in microactuators.