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V和Cr对Ti-Ni超弹性合金相变和形变特性的影响

贺志荣 , 王芳 , 王永善 , 夏鹏举 , 杨波

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.12.011

用示差扫描量热仪和拉伸实验研究了V、Cr和退火温度对Ti-50.8Ni(原子分数, %)超弹性合金相变和形变特性的影响. 350-550℃退火态Ti-50.8Ni合金冷却/加热时发生A R M 两阶段可逆相变(A-母相,R-R相,M-马氏体).随退火温度升高,合金的 R 和 M 相变温度θR和θM先升高后降低, M 相变热滞△θM持续降低, R 相变热滞△θR基本不变.加入0.5%V后,合金的相变类型和△θR、△θM基本不变,θR、θM降低;加入0.3%Cr后,相变类型和△θR基本不变, △θM增加, θR和θM大幅度降低.400℃退火态Ti-50.8Ni合金的超弹性应力和应变分别为473 Mpa和6.4%,加入0.3%Cr后,合金的超弹性应力增加到620 Mpa,超弹性应变减小到3.5%;加入0.5%V后,超弹性应力和应变分别减小到388 Mpa和4.9%.当退火温度由400℃升至500℃后,3种合金的超弹性应力均减小.

关键词: Ti-50.8Ni合金 , V、Cr添加 , 超弹性合金 , 相变 , 形变

Ti-Ni形状记忆合金多阶段可逆相变的类型及其演化过程

贺志荣

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.04.004

用示差扫描量热仪(DSC)和部分热循环分析法研究了350-800℃退火态和300-500℃时效态Ti-(50.2-50.8)Ni(原子分数,%)形状记忆合金多阶段可逆相变的类型及其演化过程.结果表明,这些合金发生R和马氏体两种可逆相变,相变可以一阶段完成,也可以多阶段完成.时效态合金的相变比退火态复杂,时效温度越低相变越复杂.若用DSC曲线上冷却相变峰数/加热相变峰数表示相变类型,则退火态和时效态合金冷却/加热时可以发生1/1,2/1,2/2,3/2和3/3等类型的相变.给出了各类相变发生的热处理工艺.多阶段可逆相变是一个渐变过程,在冷却相变峰的温度区间进行部分热循环时,随冷却停止(加热开始)温度降低,逆相变峰温度降低.

关键词: Ti-Ni合金 , 形状记忆合金 , 超弹性合金 , 相变

热处理对Ti-49.8Ni-1.0Co超弹性合金相变行为的影响

贺志荣 , 王芳

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.01.005

用示差扫描量热仪研究了Co对Ti-Ni合金相变特性的影响,以及退火和时效工艺对Ti-49.8Ni-1.0Co(原子分数,%)合金相变行为的影响.结果表明, Co不影响Ti-Ni合金的相变类型,但降低其相变温度,以1.0Co分别取代等量Ti和Ni后,该合金的马氏体相变温度分别降低了109和22℃. 350-450℃退火态Ti-49.8Ni-1.0Co合金冷却/加热时发生A→R→M/M→R→A(A为母相, R为R相, M为马氏体)型可逆相变: 500-550℃退火态合金发生A→R→M/M→A型相变;600℃以上温度退火态合金发生A→M/M→A型相变.随着时效时间的延长,300℃时效合金的相变类型由A→R→M/M→R→A向A→R/R→A转变;400℃时效合金的相变类型由A→R/R→A向A→R→M/M→R→A再向A→R→M/M→A转变;500℃时效合金的相变类型则保持A→R→M/M→A型不变.给出了退火温度及其时间和时效温度及其时间对R和M相变温度和热滞的影响规律.

关键词: Ti-49.8Ni-1.0Co合金 , 形状记忆合金 , 超弹性合金 , 相变 , 热处理

Ti-50.8Ni-0.3Cr超弹性合金的相变与形变特性

贺志荣

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.09.009

用示差扫描量热仪、X射线衍射仪、拉伸实验和循环实验研究了退火温度、形变温度和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.3Cr超弹性(SE)合金丝和弹簧相变、形变及应力循环特性的影响.350-600℃退火态Ti-50.8Ni-0.3Cr合金室温下呈SE特性,室温组织由母相B2和TiNi3组成.退火温度显著影响合金的相变类型,随退火温度升高,合金的马氏体相变温度升高,R相变温度先升高后降低,应力诱发马氏体应力先降低后升高;随形变温度的升高,SE弹簧的应力诱发马氏体切应力增加;随应力循环次数增加,SE弹簧的应变恢复率先快速衰减后趋于稳定.预循环训练可增加弹簧SE特性的稳定性.要使该合金弹簧具有良好的SE特性,退火温度应为400-550℃,使用温度应在室温以上.

关键词: Ti-50.8Ni-0.3Cr合金 , 超弹性合金 , 形状记忆合金 , 相变 , 形变

超弹性材料在轴对称变形条件下的性能研究

黄美权 , 徐长征 , 蓝钢华 , 李红春 , 刘生福 , 郑茂盛

金属功能材料 doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2005.06.005

近20年来超弹性合金在机械和电子行业得到了广泛应用,但关于其性能的研究工作主要集中在丝材单向加载条件下,而对于复杂加载情况则涉及较少.本文研究了超弹性合金在轴对称加载条件下的行为,并分析了其变形特征和恢复特性.

关键词: 超弹性合金 , 轴对称变形 , 恢复

Ti-Ni形状记忆合金多阶段可逆相变的类型及其演化过程

贺志荣

金属学报

用示差扫描量热仪(DSC)和部分热循环分析法研究了350—800 ℃退火态和300—500℃时效态Ti-(50.2—50.8)Ni(原子分数, %)形状记忆合金多阶段可逆相变的类型及其演化过程. 结果表明, 这些合金发生R和马氏体两种可逆相变, 相变可以一阶段完成, 也可以多阶段完成. 时效态合金的相变比退火态复杂, 时效温度越低相变越复杂. 若用DSC曲线上冷却相变峰数/加热相变峰数表示相变类型, 则退火态和时效态合金冷却/加热时可以发生1/1, 2/1, 2/2,3/2和3/3等类型的相变. 给出了各类相变发生的热处理工艺. 多阶段可逆相变是一个渐变过程, 在冷却相变峰的温度区间进行部分热循环时, 随冷却停止(加热开始)温度降低, 逆相变峰温度降低.

关键词: Ti-Ni合金 , Ti-Ni alloy , shape memory alloy

Ti-50.8Ni-0.3Cr超弹性合金的相变与形变特性

贺志荣

金属学报

用示差扫描量热仪、X射线衍射仪、拉伸实验和循环实验研究了退火温度、形变温度和应力--应变循环对 Ti-50.8Ni-0.3Cr超弹性(SE)合金丝和弹簧相变、形变及应力循环特性的影响. 350-600 ℃退火态Ti--50.8Ni--0.3Cr合金 室温下呈SE特性, 室温组织由母相B2和TiNi$_{3}$组成. 退火温度显著影响合金的相变类型, 随退火温度升高, 合金的马 氏体相变温度升高, R相变温度先升高后降低, 应力诱发马氏体应力先降低后升高; 随形变温度的升高, SE弹簧的应力 诱发马氏体切应力增加; 随应力循环次数增加, SE弹簧的应变恢复率先快速衰减后趋于稳定. 预循环训练可增加弹簧SE 特性的稳定性. 要使该合金弹簧具有良好的SE特性, 退火温度应为400-550 ℃, 使用温度应在室温以上.

关键词: Ti-50.8Ni-0.3Cr合金 , superelastic alloy , shape memory alloy

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