Ti-Nb高溫記憶合金的形狀記憶效應(yīng)和組織結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本文研究了Nb含量16-20at.％的鑄態(tài)Ti-Nb合金的組織結(jié)構(gòu)、馬氏體相變行為、力學(xué)性能和記憶效應(yīng)。隨后研究了不同冷軋變形量、不同退火溫度對Ti-Nb合金力學(xué)性能和記憶效應(yīng)的影響,以及經(jīng)熱機(jī)械處理后馬氏體的組織結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。
　　研究表明,Nb含量為16-20at.%Ti-Nb鑄態(tài)合金室溫下組成相主要為馬氏體相,其中還有少量殘余母相和細(xì)小彌散的ω相。鑄態(tài)Ti-Nb合金熱形成馬氏體變體呈自協(xié)作組態(tài),主要呈三角形或V型。變體間呈{

2、111}Ⅰ型孿晶關(guān)系。
　　DSC測試結(jié)果表明,Ti-Nb合金馬氏體相變及逆轉(zhuǎn)變溫度隨著Nb含量的降低而增加,Nb含量每降低1at.%,逆相變溫度升高約38℃。Nb含量最低的Ti-16Nb的馬氏體相變溫度為333℃。
　　鑄態(tài)Ti-Nb合金塑性很好,延伸率能達(dá)到40%;但記憶效應(yīng)較差,在預(yù)應(yīng)變2%時即不能獲得完全的形狀回復(fù)。通過冷軋加退火能有效提高Ti-Nb合金的力學(xué)性能,冷軋變形后Ti-Nb合金屈服強(qiáng)度升高,但塑性變差,隨

3、著退火溫度的升高,Ti-Nb合金屈服強(qiáng)度有所下降,斷裂延伸率提高。變形量為20%、30%冷軋加650℃退火后,可有效地提高合金的形狀記憶效應(yīng),能獲得約3%的完全可回復(fù)應(yīng)變。
　　分析表明,在馬氏體狀態(tài)下熱機(jī)械處理對Ti-Nb合金的顯微組織有顯著的影響。冷軋之后Ti-16Nb合金發(fā)生不同變體的再取向,自協(xié)作組態(tài)消失,馬氏體形貌呈纖維狀,馬氏體板條出現(xiàn)不同程度的彎曲。經(jīng)退火處理后,馬氏體變體的擇優(yōu)取向消失,重新出現(xiàn)多個取向的變體,馬氏