Ti-Ni-Cu-Pt窄滯后記憶合金的馬氏體相變與顯微組織.pdf

1、形狀記憶合金微驅動器在MEMS系統(tǒng)具有非常廣泛的應用，而通過減小相變熱滯提高驅動器響應速度具有非常重要的實際應用價值和理論研究意義。本文采用X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡及差示掃描量熱儀等，系統(tǒng)研究了Ti50Ni35Cu15-xPtx(x=1,1.5,2.5,3at.％)和Ti50-xNi35+xCu13.5Pt1.5(x=1,2 at.%)窄滯后形狀記憶合金的組織結構、相變行為、熱循環(huán)性質和溫度記憶效應。
　　研

2、究表明，室溫下固溶態(tài)等原子比Ti50Ni35Cu15-xPtx(x=1,1.5,2.5,3 at.%)合金和富鎳Ti50-xNi35+xCu13.5Pt1.5(x=1,2 at.%)合金中存在兩相：B19馬氏體（或B2母相）和Ti2(Ni,Cu,Pt)相。等原子比Ti50Ni35Cu15-xPtx(x=1,1.5,2.5,3at.%)合金中馬氏體孿晶類型為{011}復合孿晶和{111}Ⅰ型孿晶，大量存在的是{011}復合孿晶。{011}

3、復合孿晶馬氏體片相互平行(或者垂直)，呈現(xiàn)單組態(tài)形貌；{011}復合孿晶界面清晰平直共格良好，界面附近不存在位錯等缺陷。
　　等原子比Ti50Ni35Cu15-xPtx（x=1,1.5,2.5,3at.%）合金加熱冷卻過程中只發(fā)生一步相變，即B2-B19相變。合金的相變溫度隨著P t含量的增加先下降，然后基本保持穩(wěn)定；x=1.5合金相變熱滯(Af-Ms)達到最?。?.26K）。富鎳Ti50-xNi35+xCu13.5Pt1.5(x

4、=1,2 at.%)合金固溶態(tài)都只發(fā)生一步B2-B19相變，x=1合金相變熱滯最小（4.32K），時效后相變熱滯都有不同程度增大；Ti49Ni36Cu13.5Pt1.5合金只有600℃時效5h發(fā)生兩步相變，其他溫度和時間時效后均發(fā)生一步相變；隨著時效溫度升高和時效時間的延長相變溫度呈升高趨勢。
　　Ti50Ni35Cu15-xPtx（x=1,1.5,2.5,3at.%）合金的相變溫度在熱循環(huán)次數(shù)達到60次以后基本不再發(fā)生變化，x=

5、1.5的相變特征溫度變化較小，100個循環(huán)后不超過1.5K。相變熱滯隨著循環(huán)次數(shù)的增加首先減小而后基本趨于穩(wěn)定。相變熱滯與摩擦功的變化規(guī)律基本相同，隨循環(huán)的次數(shù)增加而減小。加熱過程中在As和Af之間停頓會產生溫度記憶效應（TME），降溫過程中則不會產生；多個溫度停頓時，溫度降序進行停頓，每個停止溫度都會被記憶；而溫度升序停頓，只有最高溫度被記憶。溫度記憶效應可以通過錘子過程（在同一溫度多次停止）訓練和加強，而在Ti-Ni-Cu-Pt合金