大塑性变形技术制备块状超细晶TiNi基形状记忆合金研究进展

详细介绍了块状超细晶TiNi基形状记忆合金的研究进展,包括其制备工艺与显微组织、马氏体相变行为、力学性能和形状记忆特性以及超弹性性能,并介绍了其在医学和工程领域的实际应用,最后探讨了块状超细晶TiNi基形状记忆合金今后的研究发展方向。     

中国热处理与表层改性技术路线图

热处理和表层改性赋予先进材料极限性能和关键构件极限服役性能,它既是理论性很强的科学,又是实践性很强的技术,一直位居材料科学与工程和机械制造两大学科前沿。热处理与表层改性技术作为先进材料和高端装备制造的核心技术、关键技术、共性技术和基础技术,是国家核心竞争力,在中国走向材料强国和机械制造强国的进程中有着举足轻重的作用。中国热处理与表层改性技术经过多年的发展,取得了巨大的进步,奠定了良好的基础,但是与发达国家相比,中国热处理与表层改性技术仍处于落后状态,材料和机械装备处于竞争弱势地位。鉴于此,中国工程院设立了《中国热处理与表层改性技术路线图》咨询研究项目。在中国工程院多位院士的领导和直接参与下,经全国热处理学会大力支持和组织,举全行业之力,经过充分调研、反复研讨论证和多次评审,历时两年编制了《中国热处理与表层改性技术路线图》。《中国热处理与表层改性技术路线图》分为综合报告、热处理与表层改性技术体系、热处理与先进材料3个部分,以相变、应变-硬化和无应力集中抗疲劳概念为理论基础,彰显自主创新、技术体系、中国特色和国际竞争4个基本理念,聚焦13个关键领域和人才队伍建设,对于改变热处理与表层改性落后状况、引领热处理学科及行业发展具有战略意义。本刊从2014年第4期开始开辟专栏,摘录《路线图》的重点内容进行连载,以飨读者。     

几何缺陷对Ti-7.5Nb-4Mo-2.5Sn形状记忆合金超弹性能的影响

对Ti-7.5Nb-4Mo-2.5Sn形状记忆合金试样以及带有几何缺陷(中心圆孔和单边半圆缺口)合金试样的力学性能及超弹性能进行测试,并采用ARAMIS三维变形分析测试系统对单轴加载-卸载过程中试样的全场应变场分布进行实时观察,研究几何缺陷对合金应变场分布、应力诱发马氏体相变和超弹性能的影响。结果表明:在拉伸加载过程中,带几何缺陷的试样在缺陷周围产生了应力集中,导致合金试样在局部具有较高的应变速率和应变量;应力诱发马氏体相变主要受应力场分布的影响,而且主要发生在局部变形带中。因此,与完整试样相比,带几何缺陷的试样表现出较高的诱发马氏体相变的临界应力和较低的超弹性。     

铸态NiTiCu形状记忆合金的组织及性能

采用传统钨极电弧真空熔炼技术制备了NiTiCu形状记忆合金。通过光学显微镜、X射线衍射分析、接触角测试、硬度测试及电化学工作站,对铸态NiTiCu合金的金相组织形貌、相组成、润湿性、硬度和耐蚀性进行了分析研究。结果表明,NiTiCu合金主要由B2奥氏体相和B19′马氏体相组成,并随着Cu含量的增加。马氏体相的衍射强度增加,铸态NiTiCu合金呈现出典型的铸态金相组织,心部为粗大的等轴晶,边部为细小的等轴晶,而中间为柱状晶。NiTiCu合金的接触角随着Cu含量的增加而增大,硬度随着Cu含量的增加而减小。在人工唾液中的耐蚀性研究发现,NiTiCu合金的耐蚀性随着Cu含量的增加而缓慢增强。     

在油田使用的一种记忆合金温控阀

测量了具有双程记忆效应的Cu-298Zn-4Al(质量分数）合金的L－T曲线，用透射电镜观察了该合金在不同时效温度下的微观组织，计算并分析了该双程记忆合金弹簧的实用参数，以此为依据，设计研制了一种能够在油田使用的定温控制阀门，本阀门结构简单，动作可靠，适合控温精度要求不高且工作环境较恶劣的条件下使用，具有广泛的应用前景。     

Cu-Al-Be形状记忆合金的应力腐蚀性能

用恒载荷法和慢应变速率法及SEM研究了Cu-Al-Be形 状记忆合金在甘油、海水和氨介质中的应力腐蚀性能.结果表明，Cu-Al-Be合金具有良 好的抗海水应力腐蚀性能和较低的氨介质应力腐蚀倾向.单相马氏体有较 好的耐海水腐蚀能力，可减少腐蚀引起的裂纹源；外应力下马氏体的孪晶变形和变体间的界 面迁移，则有利于松弛应力集中，阻碍和延缓腐蚀裂纹源的扩展，从而提高Cu-Al-Be合金的 应力腐蚀能力.     

NiTi形状记忆合金薄膜的相结构

采用直流磁控溅射法制备了NiTi形状记忆合金薄膜,采用一步法对NiTi薄膜进行晶化热处理以使其获得形状记忆效应,研究了成分和晶化热处理对NiTi薄膜相结构的影响.结果表明,等原子比膜和富钛膜经相同晶化热处理后,相结构明显不同,前者相结构主要为B2相,后者则为B2+M相;且等原子比膜经过不同温度的晶化热处理后,随着温度的升高,M相和第二相也相应增多.     

Effect of electropulse modification parameters on ingot macrostructure of Cu—Al—Ni shape memory alloys

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｏｂｓｔａｃｌｅｓｔｏｔｈｅａｐｐｌｉ ｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＣｕ Ａｌ Ｎｉａｌｌｏｙｓａｒｅｃｏａｒｓｅｉｎｇｒａｉｎ ｓｉｚｅａｎｄｉｔｓｃｏｎｃｏｍｉｔａｎｔｉ     

Analysis on the joint tensile strength and fractography of TiNi shape memory alloy precise pulse resistance butt welding

This paper studies mechanical property and fiactography of the welded joints obtained in different welding parameters such as welding heat and welding press wlth/without gas shield in TiNi shape memory alloy precise pulse resistancebutt welding using tensile stength test, XRD, SEM and TEM measures. The optimum welding parameters obtaining high tensile strength welded joint are SOL On the condition of welding press magneting current 2 A and welding heat 75%, the joint strength is the highest. This is important for to study other properties of TiNi shape memory alloy further. The experimental results state that argon gas shield haze different effects on different welding parameters, less on welding press,but great on welding heat. But excessive welding press and welding heat have great effects on joint tensile strength. Too high welding heat can produce the new intermetallic compound, this intermetallic compound lead to dislocation density to increase and form the potential crack initiation, which can easily make the flint fracture under stress effect and decrease the shape memory ratio of joint for high density dislocation groups existing in the twinned martensite.