TiNi形状记忆合金在定应变约束下的马氏体相变

通过DSC及回复应变的测量,研究了定应变约束态加热-冷却过程对预应变TiNi形状记忆合金相变行为的影响。结果表明,在约束态相变中,逆相变温度区间拓宽;取向马氏体除向母相转变外,应变还要进一步增大;在正相变过程中,从母相生成的马氏体也具有变形结构。约束态不完全相变后,样品中存在两种马氏体;再变形马氏体和继承变形马氏体,在随后的无约束逆相变过程中,前者的相变温度高于后者,并且输出两段回复应变。     

不同方式预应变TiNi合金丝的马氏体逆相变温度

对恒应力约束下降温预应变和室温拉伸预应变TiNi形状记忆合金丝的马氏体逆相变行为进行研究.结果表明,随着预应变的增加,二者的马氏体逆相变温度都上升,应变回复率都下降;但是在相同预应变下,前者的马氏体逆相变温度低于后者,后者的应变回复率却高于前者.     

预应变对铝基体中复合的TiNi合金丝马氏体逆相变的影响

采用示差扫描热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微分析(SEM)等方法,研究了预应变对铝基体中复合的TiNi形状记忆合金丝的马氏体逆相变的影响.结果表明,预应变的TiNi丝发生两种逆相变,一种是热致马氏体(TIM)的逆相变,另一种是应力诱发马氏体(SIM)的逆相变.预应变样品的TIM逆相变的起始温度与未预应变样品的基本相同.SIM逆相变的起始温度随预应变的增大而升高.TIM和SIM逆相变的分数随预应变的增大而减少.     

真空固溶及时效处理后NiTi合金的两步逆相变

利用真空炉对NiTi形状记忆合金进行了固溶处理，并对固溶处理及时效后合金的相变行为及力学性能进行了研究。结果表明，时效处理及预应变后合金丝的DSC曲线上均有两个逆马氏体相变峰，并随着预应变的增加，两个逆马氏体相变温度均升高。预应变后的合金丝在自由加热过程中能够输出两段回复应变，分别对应于两步逆马氏体相变。     

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形状记忆合金丝在约束态热循环后的力学特性

研究了TiNi形状记忆合金丝在约束态热循环后的应力-应变特性.结果表明,如果停止加热并加载,或者在母相状态下冷却但是尚未发生正相变时加载,加载应力-应变曲线首先呈线弹性关系,然后才出现应力平台.如果在冷却过程中发生正相变的时候停止冷却并加载,则加载应力-应变曲线只出现应力平台.与之相似,如果在约束态冷却过程中停止冷却并卸载,卸载应力-应变曲线首先呈线弹性关系,然后才出现应力平台.如果在加热过程中停止加热并卸载,则卸载应力-应变曲线立即出现应力平台.     

振动时效对NiTi记忆合金回复特性与相变行为的影响

研究了振动时效对约束态下NiTi形状记忆合金的力学性能与相变行为的影响,用自制的拉伸机测试了振动与未振动NiTi合金在自由加热过程中的回复应变,用万能拉伸实验机测试了NiTi合金的力学性能,用DSC测试了NiTi合金的相变行为.结果表明,随着振动幅度的增加,NiTi合金丝在自由加热过程中输出的两段回复应变减小;随着振动时间的延长,NiTi合金输出的回复力减小,最多约80MPa.DSC结果表明约束态振动后再变行马氏体逆相变温度升高,相变潜热减小,而继承变形马氏体和热诱发马氏体相变潜热增加.所有结果均直接或间接表明,振动时效降低了NiTi形状记忆合金产生的回复力.这可能是由于振动在NiTi合金中产生了微观塑性变形,降低了回复力.     

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.     

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．     

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。     

热循环对预应变NiTi记忆合金丝/铝基复合材料马氏体逆相变的影响

采用热压法将0.26mm的NiTi合金丝复合于铝中,利用SEM,DSC,热膨胀仪等实验手段研究了热循环对预应变为4%的NiTi合金丝/铝基复合材料马氏体逆相变的影响。结果表明,在第一次加热过程中,马氏体逆转变开始温度明显升高;第二次加热过程中逆转变开始温度比未预应变样品略有降低;随热循环次数增加,逆相变开始温度降低;当循环次数超过30次后,逆转变温度几乎保持不变。并对热循环过程中的马氏相变过程进行了分析讨论。     

Martensitic Transformation of TiNi Shape Memory Alloy Fiber Reinforced Ni Matrix Composites

In this paper, a TiNi shape memory alloy fiber Ni matrix composite was fabricated by an electroplating method using TiNi alloy as the cathode and Ni as the anode. The constrained martensitic transformation behaviors of the TiNi alloy were studied by differential scanning calorimeter (DSC), and the results showed that two endothermic peaks appear on the DSC heating curves and the reverse transformation temperatures increase with increasing prestrain levels. Moreover, comparing to the free transformation, the temperature window of the constrained reverse transformation is widely expanded due to the influence of recovery stress.     

TiNi形状记忆合金丝/水泥复合材料的相变行为

研究了TiNi形状记忆合金/水泥基复合材料的相变行为。差热分析(DSC)研究结果表明,由于水泥基体的约束作用,形状记忆合金中剩余取向马氏体的逆相变温度上升。在逆相变开始阶段,逆马氏体相变的平均速率较大;在复合材料DSC加热曲线吸热峰结束温度以上,剩余马氏体的逆相变仍在缓慢进行。     

Ni含量对激冷贫镍TiNi形状记忆合金薄带相变行为的影

用激冷甩带法制备了Til-xNix(x=45％～49.8％)(原子分数)形状记忆合金(SMA)薄带,用示差扫描量热仪研究了Ni含量对铸态及450℃、500℃退火态TiNi SMA薄带相变行为的影响.结果表明,冷却/加热时,铸态和退火态Ti1-xNix(x=45％～49％)SMA薄带发生A→M/M→A一阶马氏体相变;当Ni含量为49.8％时,铸态和退火态TiNi SMA薄带冷却时发生A→ R→M两阶段相变,加热时发生M→A一阶段相变.随Ni含量增加,TiNi SMA薄带马氏体正、逆相变温度范围先增大后减小,Ni含量为48％时相变温度范围最宽.退火态比铸态TiNi SMA薄带相变温度范围窄.随Ni含量增加,TiNi SMA薄带马氏体正、逆相变温度升高,相变热滞增大.当Ni含量为49％时,SMA薄带的马氏体相变温度达最大值,当Ni含量为49.8％时马氏体相变温度迅速下降.     

Peculiarities of strain and resistivity variations in TiNi

Simultaneous measurements of electrical resistivity and inelastic strain accumulation in Ti–49.5 at.% Ni undergoing a two-step B2→R→B19^′ martensitic transformation were performed. To exclude the influence of specimen size changes during the deformation all experiments were made in torsion. It was detected that noticeable part of strain recovery after heating under a stress and active deformation in martensitic state takes place before the start of the reverse transformation and is obviously connected with twinning. At the same time the two-way shape memory effects are caused by the martensitic transformation. The obtained data may be useful for adequate modelling of mechanical properties of the shape memory alloys because allow to connect the macroscopic parameters with microscopic physical processes.     

Work performance in TiNi alloy during heat cycling in the temperature range of B2 ↔ R martensitic transformation

The possibility of useful work performance in a TiNi alloy during heat cycling in the temperature range of the B2 ? R martensitic transformation has been studied. In the regime of work performance during heat cycling, the alloy sample was cooled under a constant applied stress of 0, 50, 100, or 150 MPa, while heating was performed under a constant stress of 200 MPa. The results show that a TiNi alloy is capable of performing useful work during heat cycling in the temperature range of B2 ? R transformation. A maximum work output of 0.45 MJ/m³ was observed in the case of cooling at an applied stress of 100MPa. The efficiency of work performance in this case amounted to 1.3%, which was about half of the value for heat cycling in the temperature range of the B2 ? B19’ martensitic transformation.     

TiNi和TiNiCu记忆合金丝/镍基机敏复合材料相变潜热研究(英文)

通过DSC对TiNi和TiNiCu记忆合金丝/镍基机敏复合材料的相变潜热进行了研究.结果表明,预应变TiNi试样在无约束状态下的第一次马氏体逆相变过程中,相变潜热值随预应变水平的增加而迅速增大,而在镍基体约束下,相变潜热值随预应变水平的增加而迅速减小.但TiNiCu和TiNiCu丝/镍基复合材料的相变潜热变化趋势与TiNi试样的明显不同.对上述现象给出了合理的解释.