TiNi60合金是一種彈性模量低、硬度大、比強(qiáng)度高、無(wú)磁性、尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕性強(qiáng)的新型超彈性軸承材料,NASA等國(guó)外研究機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行了深入研究。系統(tǒng)闡述了Ti Ni60合金材料的特性,重點(diǎn)論述了其在熔煉與加工、硬度強(qiáng)化機(jī)理、力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能、高溫抗氧化行為以及超彈性等方面的國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展,分析了相關(guān)研究中存在的問(wèn)題,并簡(jiǎn)要闡述了超彈性TiNi60合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景,探討了有關(guān)TiNi60合金材料亟需研究的內(nèi)容,以期推動(dòng)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2020,30(05)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

TiNi60合金B(yǎng)2單晶胞[11]

此外，Ti和Ni都是高活性金屬，熔煉過(guò)程中熔體的污染、夾雜物的形成以及鑄造中的孔洞，都會(huì)造成材料局部應(yīng)力集中，造成裂紋擴(kuò)展，最終導(dǎo)致Ti Ni60合金鑄件的加工更加困難[3,6,16]。熱等靜壓是一種先進(jìn)的成型工藝，其原理如圖2[17]所示，相對(duì)鑄造而言，其具有很大的優(yōu)勢(shì)，可近凈成型，大幅減少機(jī)械加工[9]，而且熱等靜壓中顆粒的隨機(jī)取向，使得材料獲得更多各向同性的力學(xué)性能[12]，并會(huì)減少污染、夾雜物以及孔洞的形成[18]。但高活性粉末顆粒的表面氧化，會(huì)導(dǎo)致合金力學(xué)性能下降，是熱等靜壓工藝面臨的關(guān)鍵問(wèn)題[12]。綜上所述，傳統(tǒng)真空電弧/感應(yīng)熔煉工藝中熔體的氧化、坩堝對(duì)熔體的污染所形成的夾雜物以及鑄造過(guò)程中縮孔等缺陷，是影響合金質(zhì)量的主要因素。粉末冶金與傳統(tǒng)工藝相比，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，如熔體污染小、可近凈成型等，但高活性粉末顆粒的表面氧化，也導(dǎo)致產(chǎn)品力學(xué)性能下降。Ti Ni60合金的激光熔覆工藝鮮有研究，僅有一篇文獻(xiàn)報(bào)道，主要對(duì)其可行性進(jìn)行了初探[19]。

基于理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不難看出，Ti Ni60合金的高硬度主要是歸功于納米級(jí)亞穩(wěn)態(tài)Ni4Ti3在B2Ti Ni相上的大量析出，阻礙了位錯(cuò)的滑移。而亞穩(wěn)態(tài)Ni3Ti2和熱力學(xué)平衡態(tài)Ni3Ti相則會(huì)導(dǎo)致Ti Ni60合金的脆性增大，硬度降低。固溶處理是實(shí)現(xiàn)Ti Ni60合金高硬度的有效途徑。1.1.3 力學(xué)性能


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