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外应力对NiTi合金中共格Ni₄Ti₃沉淀相长大行为影响的相场法模拟

柯常波马骁张新平

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00027

运用相场模型模拟了外加应力对NiTi形状记忆合金中Ni4Ti3沉淀相组织形貌及长大行为的影响。无外加应力作用的时效过程中，4组Ni4Ti3变体均沿着各自对应的(111)B2惯习面从NiTi基体相中析出；而在<111>B2方向施加压应力时，则只有一组Ni4Ti3变体从NiTi基体相中析出，其惯习面法线方向平行于外加应力方向；单轴压应力作用下时效时， Ni4Ti3形核数量明显增加。外加单轴压应力可促进Ni4Ti3变体的形核和长大，但并不改变变体的面积分数、长度、宽度以及长度-宽度比等参数随时效时间变化的趋势；相同时刻，压应力增大使变体长度及宽度均略微增加，但均小于无应力作用下的情形；而相同时刻，变体的面积分数随外加应力的增大而增加。相场模拟结果与实验观察能较好地吻合。

关键词: NiTi形状记忆合金 , Ni₄Ti₃ precipitate , kinetics , phase field approach , applied external stress