用X射線衍射儀、光學(xué)顯微鏡、示差掃描量熱儀、拉伸實(shí)驗(yàn)和循環(huán)實(shí)驗(yàn)等研究了退火溫度（T_a）、形變條件和應(yīng)力-應(yīng)變循環(huán)對Ti-50.8Ni-0.1Zr合金絲相組成、顯微組織、相變和形變行為、應(yīng)力循環(huán)特性的影響。結(jié)果表明:退火態(tài)Ti-50.8Ni-0.1Zr合金室溫組織由母相B2和馬氏體B19′組成。隨T_a升高,合金絲經(jīng)歷回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大過程,再結(jié)晶溫度接近600℃。冷卻/加熱時(shí),400℃退火態(tài)合金發(fā)生A→R→M/M→R→A（A-母相,CsCl型結(jié)構(gòu);R-R相,菱方結(jié)構(gòu);M-馬氏體,單斜結(jié)構(gòu)）型相變,500℃退火態(tài)合金發(fā)生A→R→M/M→A型相變,600和700℃退火態(tài)合金發(fā)生A→M/M→A型相變。隨T_a升高,合金絲的相變溫度和熱滯降低。室溫下,400～550℃退火態(tài)合金絲呈形狀記憶效應(yīng),600～700℃退火態(tài)合金絲呈超彈性。隨形變速率增加,合金絲超彈性改善。隨形變溫度升高,合金絲平臺(tái)應(yīng)力增加,殘余應(yīng)變降低,超彈性改善。隨應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)次數(shù)增加,合金絲的超彈性改善,能耗作用先下降后趨于穩(wěn)定。 

【文章來源】：材料熱處理學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

不同退火溫度下Ti-50.8Ni-0.1Zr合金XRD圖譜

圖2給出了400、500、600、650和700 ℃退火態(tài)Ti-50.8Ni-0.1Zr合金絲的顯微組織。從圖2可看出,當(dāng)Ta在600 ℃以下時(shí),合金顯微組織呈纖維狀,處于回復(fù)階段(圖2a～2b);Ta升高至600 ℃時(shí),合金的纖維組織特征消失,顯微組織呈細(xì)小等軸狀(圖2c),合金絲處于再結(jié)晶狀態(tài);此后,隨Ta升高,合金的再結(jié)晶晶粒相互吞并逐漸長大,最后形成粗大等軸晶粒(圖2d～2e)。由此得知Ti-50.8Ni-0.1Zr合金的再結(jié)晶溫度接近600 ℃。2.3 相變行為

由圖3(b)可看出,隨Ta升高,TR溫度由35.6 ℃降為11.2 ℃,TMr溫度由32.4 ℃降為-29.9 ℃,馬氏體相變熱滯ΔT由79.4 ℃收窄到40.7 ℃,TM溫度波動(dòng)式降低,在500 ℃退火后取得最大值(-39.2 ℃)。相變熱滯ΔT反映了形狀記憶合金器件的靈敏度,相變熱滯越小,形狀記憶器件的動(dòng)作溫度范圍越窄,器件對溫度反應(yīng)越靈敏,窄熱滯形狀記憶合金可制作傳感器,寬熱滯形狀記憶合金可制作連接元件[37]。退火態(tài)Ti-50.8Ni-0.1Zr形狀記憶合金的相變熱滯較大,可利用其寬熱滯特點(diǎn)制作連接類元件。圖4 形變速率對退火態(tài)Ti-50.8Ni-0.1Zr合金超彈性(a～d)、平臺(tái)應(yīng)力(e)和殘余應(yīng)變(f)的影響(測試溫度13 ℃)

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本文編號：3547190