论文部分内容阅读
本文以Ti-49.8Ni和Ti-49.8Ni-1.0Co形状记忆合金(SMA)为对象,用光学显微术、热重分析仪、X射线衍射仪、示差扫描量热仪和拉伸实验,研究了添加Co及热处理对Ti-Ni合金组织、相变、形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)的影响规律,探讨了Ti-Ni-Co SMA的相变和形变特性。结果表明:Ti-49.8Ni合金室温组成相为马氏体M(单斜结构),呈现SME特性;在该合金中以Co代Ti,形成Ti-49.8Ni-1.0Co合金后相变温度大幅度降低,室温组成相为母相A(CsCl结构),呈现SE特性。二合金的形变组织呈纤维状,随退火温度(Ta )升高,纤维组织逐渐演变为等轴晶粒;当Ta超过600℃后,合金的氧化加剧。随Ta升高,Ti-49.8Ni-1.0Co合金的相变类型由A→R / R→A向A→R→M / M→R→A向A→R→M / M→A再向A→M / M→A转变,R相变温度降低,M相变温度先升高后降低,R相变热滞ΔTR变化不大(约为4℃),M相变热滞ΔTM先降低后趋于稳定。随时效时间tag延长,300℃时效态Ti-49.8Ni-1.0Co合金冷却/加热时的相变类型由A→R→M/M→R→A向A→R/R→A转变,400℃时效态合金由A→R→M/M→R→A向A→R→M/M→A转变,500℃时效态合金则恒为A→R→M/M→A。随tag延长,Ti-49.8Ni-1.0Co合金R、M相变温度先增加后趋于稳定,ΔTM先急剧降低后趋于稳定,ΔTR变化不大。Ti-49.8Ni-1.0Co合金拉伸曲线的平台应力高于Ti-49.8Ni合金。随Ta升高,合金的平台应力先降低后升高;随形变温度升高,合金的平台应力增加,形状记忆效应份额减少,超弹性份额增加。随tag延长,400℃时效态Ti-49.8Ni-1.0Co合金的应力诱发M应力降低,500℃时效态合金的应力诱发M应力升高。随循环次数增加, Ti-49.8Ni和Ti-49.8Ni-1.0Co合金弹簧的应变恢复率先降低后趋于稳定;500℃时效态合金弹簧的应变恢复率低于400℃时效态,要使时效态合金获得较高的应变回复率,应在较低温度时效,预循环训练可提高Ti-Ni合金弹簧的使用稳定性。