三元形状记忆合金Ti-Ni-Cu的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王剑 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-02-06 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 金属研究所 |
| 导师 | 杨锐 |
| 关键词 | Ti-Ni-Cu 形状记忆 组织 热处理 热加工 CuNiTi 超弹性 |
| 其他题名 | Research on the Ternary Shape Memory Alloys of Ti-Ni-Cu |
| 学位专业 | 材料学 |
| 中文摘要 | 与近等原子比的Ni-Ti合金相比，Ti50Ni50-xCux合金有很多特点，因而具有较高的应用价值。目前对该合金热加工性能的了解还很不够。本文通过Gleeble热模拟实验研究了Ti50Ni50-xCux(x= 5, 10, 15 )合金的热加工性能。根据压缩曲线得出了Cu含量、变形温度以及变形速率对变形抗力的影响规律。为消除摩擦的影响，对压缩过程的真应力－真应变曲线进行了修正。利用Jonas双曲正弦函数模型和修正后的数据，建立了Ti50Ni45Cu5合金高温变形的本构方程。应用该方程进行计算模拟，计算结果和实验结果吻合较好，验证了方程的有效性。 目前有关Ti-Ni-Cu三元形状记忆合金的研究主要集中于Ti50Ni50-xCux合金，在该合金系中Cu原子部分替代Ni占据Ni位。本文主要研究了Ti50-x/2Ni50-x/2Cux(x=2, 5, 10, 15)合金的组织、相变行为和形状记忆效应，以及Cu含量对合金微观组织的影响规律，在该合金系中Cu原子占据Ni位的原子分数K为0.52±0.18。 Ti50Ni50-xCux(x<15)合金的铸态组织是由NiTi相和少量Ti2Ni相组成。Ti50-x/2Ni50-x/2Cux合金的铸态组织和Cu含量有关：当Cu含量较低时，合金的组织也是由NiTi相和少量Ti2Ni相组成，热处理对合金的组织没有影响；随着合金Cu含量的增加，NiTi相中的Cu原子将处于过饱和状态，并且组织中开始出现CuNiTi相。 当NiTi相中的Cu原子处于过饱和状态时，热处理会使CuNiTi相在NiTi相上析出。CuNiTi相的析出实际上是一个扩散过程，热处理温度对析出过程有明显影响。 Ti50-x/2Ni50-x/2Cux合金的铸态试样表现出复杂的相变行为：在降温过程中发生两阶段马氏体相变或者一步马氏体相变，相变过程均为B2→B19′转变；热处理对Ti49Ni49Cu2合金的相变行为没有影响，但是对Ti47.5Ni47.5Cu5、Ti45Ni45Cu10和Ti42.5Ni42.5Cu15合金的相变行为有影响，由于热处理会使CuNiTi相在NiTi相上析出，这导致合金的相变温度向低温方向移动。 Ti49Ni49Cu2合金具有良好的热加工性能。热处理制度对Ti49Ni49Cu2丝材的相变温度以及力学行为有影响。Ti49Ni49Cu2丝材显示出良好的超弹性和形状记忆效应，其最大可回复应变在6.2%左右。在拉伸变形过程中该合金丝材还表现出应力诱发马氏体易稳定化的现象。 Ti47.5Ni47.5Cu5合金热加工性能较差，锻造时容易开裂。这是由于CuNiTi相严重恶化热加工性能所导致。但Ti47.5Ni47.5Cu5合金也具有明显的形状记忆效应。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 101 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/16896]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王剑. 三元形状记忆合金Ti-Ni-Cu的研究[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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