论文部分内容阅读
为了开发微机电系统用快响应微执行器材料,本研究用熔体快淬法制备了激冷Ti-x Ni(x=45~49.8 at.%)钛镍形状记忆合金薄带,X射线衍射仪(XRD)、用激光共聚焦显微镜(CLSM)、示差扫描量热仪(DSC)和弯曲试验,研究了钛镍二元合金中Ni含量、水冷铜辊转速、不同温度退火处理对薄带显微组织、室温相组成、相变行为和形状记忆行为的影响规律。得到了以下主要结果:铸态和退火态激冷Ti-x Ni(x=45~49.8 at.%)合金薄带室温组成相为马氏体M(B19’相,单斜结构)和母相A(B2相,Cs Cl型结构),显微组织呈纵横排列的柱状,具有优异的形状记忆效应。当Ni含量在45~48at.%范围内时,合金薄带冷却/加热时发生A→M/M→A型可逆马氏体相变;Ni含量为49和49.8at.%时,合金薄带冷却时发生A→R→M两阶段马氏体相变,加热时发生M→A一阶段马氏体相变。随Ni含量升高,马氏体相变温度(TM)、马氏体逆相变温度(TA)和正、逆马氏体相变热滞(ΔTM)升高,Ni含量为47at.%时合金薄带的形状记忆效应最优。在制备Ti-47Ni、Ti-48Ni和Ti-49Ni合金薄带时,随铜辊转速增加,三种合金薄带的晶粒变得细小,正逆相变类型未随辊速增加而变化,但相变温度会逐渐降低,形状记忆恢复率提高。随辊速增加,Ti-49Ni合金薄带的相变热滞减小,Ti-47Ni和Ti-48Ni合金薄带的相变热滞先增大后减小,最大相变热滞在辊速为1000r/min时取得。退火温度对激冷Ti-Ni形状记忆合金薄带的相组成和组织形态影响不大,但影响合金薄带的相变行为和形状记忆效应。退火态Ti-45Ni、Ti-47Ni合金薄带冷却/加热时发生A→M/M→A型可逆马氏体相变,随着退火温度升高,合金薄带的相变温度、相变热滞和形状记忆回复率在小范围内波动。退火态Ti-49Ni合金薄带冷却/加热时发生A→M/M→A型可逆马氏体相变,随着退火温度升高,合金薄带的相变温度升高,当退火温度由600℃升至900℃时,TM温度由38.92℃升高到61.19℃。退火态Ti-47Ni合金薄带的形状记忆效应最好。