回复应变退火温度对铁锰硅合金形状记忆效应的影响

结果表明，预应变后的合金经回复应变退火后，组织转变分为三个阶段，形状记忆效应主要产生于４７５℃以前第一阶段的应力诱发ε马氏体向奥氏体转变，４７５℃以后的各阶段组织转变对形状记忆的效应不产生贡献。适宜的回复应变退火温度为５００℃。

Ti-Ni形状记忆合金回复应变率和回复力测定的研究

较详细地叙述了用拉伸试验法测量Ti-Ni形状记忆合金的回复应变和回复力特征的研究结果,并分析了Ti-Ni合金回复应变率和回复应力同低温马氏体状态下残余变形程度之间的关系。

热处理对TiNi形状记忆合金回复稳定性能的影响

研究了热处理对TiNi合金回复稳定性能的影响。结果表明,马氏体相变温度Msσ和Mfσ随热机械循环次数增加而上升,而马氏体逆相变温度Asσ和Afσ随热机械循环次数的增加而下降。随着热机械循环次数的增加,相变温度逐步稳定。退火温度小于500℃,热机械循环下TiNi合金的回复性能稳定,退火温度达550℃时,TiNi合金组织长大,应力诱发马氏体变形时容易发生滑移,回复应变随热机械循环次数增加而下降,回复稳定性能变差。

TiNi形状记忆合金在定应变约束下的马氏体相变

通过ＤＳＣ及回复应变的测量，研究了定应变约束态加热－冷却过程对预应变ＴｉＮｉ形状记忆合金相变行为的影响．结果表明，在约束态相变中，逆相变温度区间拓宽；取向马氏体除向母相转变外，应变还要进一步增大；在正相变过程中，从母相生成的马氏体也具有变形结构．约束态不完全相变后，样品中存在两种马氏体：再变形马氏体和继承变形马氏体．在随后的无约束逆相变过程中，前者的相变温度高于后者，并且输出两段回复应变．

预应变对Ni50.2Ti49.8合金记忆特性的影响

研究了Ni50.2Ti49.8合金在5种不同预应变(1.96%,3.96%,5.88%,7.85%,9.96%)下的回复应变和逆相变温度;恒定预应变5.88%下,热机械循环对回复应变和逆相变温度的影响。结果表明:预应变使得逆相变温度升高,预应变越大逆相变温度越高。随着预应变的增加回复应变增加,预应变增加到一定程度时回复应变达到最大值,随后回复应变随预应变增加而减少。恒定预应变下热机械循环,随循环次数增加,逆相变温度下降,回复应变减少,随着循环次数进一步增加,逆相变温度和回复应变逐步达到稳定值。

振动时效对NiTi记忆合金回复特性与相变行为的影响

研究了振动时效对约束态下NiTi形状记忆合金的力学性能与相变行为的影响,用自制的拉伸机测试了振动与未振动NiTi合金在自由加热过程中的回复应变,用万能拉伸实验机测试了NiTi合金的力学性能,用DSC测试了NiTi合金的相变行为。结果表明,随着振动幅度的增加,NiTi合金丝在自由加热过程中输出的两段回复应变减小;随着振动时间的延长,NiTi合金输出的回复力减小,最多约80MPa。DSC结果表明约束态振动后再变行马氏体逆相变温度升高,相变潜热减小,而继承变形马氏体和热诱发马氏体相变潜热增加。所有结果均直接或间接表明,振动时效降低了NiTi形状记忆合金产生的回复力。这可能是由于振动在NiTi合金中产生了微观塑性变形,降低了回复力。

拉伸取向尼龙1010样品的抗张回复

研究了拉伸取向尼龙 10 10的抗张回复现象 .残存应变ε′表征了由链滑移而产生的永久形变 ,回复应变(ε -ε′)表征了键角变化和链段取向产生的形变 .当拉伸温度T=18℃ (T <Tg)时 ,残存应变ε′和回复应变 (ε-ε′)均随拉伸应变ε增大而线性增加 .T =5 0 ～ 140℃时 ,随ε增大 ,ε′开始逐渐增加而后趋于一常数 ;(ε-ε′)迅速增加 .ε′和 (ε-ε′)与拉伸速率v无关 .回复率R随ε增大呈线性增加 ,其方程为R(% ) =R0 +kε,其中R0随T的升高基本是线性下降 ,而k值随T升高而上升 .永久形变与热定形温度和拉伸倍数有关 .

Ti_(50)Ni_(43)Cu_7合金在不同应力作用下的回复特性研究

研究了Ti50Ni43Cu7合金在290MPa和245MPa两种应力作用下的回复特性。测试了Ti50Ni43Cu7合金在两种应力作用不同循环次数下的回复应变。结果表明:在290MPa应力作用下,随着循环次数的增加,残余应变的增加和马氏体的稳定化导致回复应变逐渐减少,回复应变趋于稳定。在245MPa应力作用下,随着循环次数的增加,应力诱发马氏体相变临界应力值下降,预应变的增加大于残余应变的增加,回复应变逐步增大,随着马氏体的稳定化,回复应变趋于稳定。

新型NiTi基记忆合金回复特性研究

针对传统NiTi形状记忆合金在航天器连接分离装置应用中存在回复力低、回复应变小、回复温度受限和循环稳定性差等问题,通过添加Nb元素和调控加工工艺2种方式分别开发出NiTi-Nb与新型柱状纳米晶NiTi形状记忆合金,并对2种合金进行了回复特性测试。结果表明:NiTi-Nb与新型NiTi形状记忆合金回复力分别为845 MPa和760 MPa,且回复应变均高于5.4%;在15次循环测试过程中,2种合金回复温度与回复应变数值波动较小。

近β型钛合金细径薄壁管材的超弹性行为研究

采用循环拉伸实验研究了新型近β型TLM钛合金（Ti-25Nb-3Zr-3M0—2Sn）超弹性特性，探讨了在不同预变形量（1％，2％，3％，3．7％（冷轧态为3．8％））下冷轧、固溶及时效处理对超弹性的影响。结果表明：回复应变比（R）与非弹性回复应变比（s）均随着预变形量的增大而降低，冷轧态具有较好的R值，而固溶态具有较好的S值。相比之下，690℃固溶有相对较好的R与s值；随着时效时间增加，R与s值降低，对超弹性不利。三种状态的弹性模量均随预变形量的增大而降低，最大的降幅可达20GPa。

热机械循环对Ti_(49.8)Ni_(50.2)形状记忆合金相变行为的影响

研究了热机械循环对Ti49.8Ni50.2形状记忆合金的回复应变RS、应力诱发马氏体的临界应力σM以及马氏体相变温度Ms和Mf的影响。实验结果表明:Ti49.8Ni50.2在热机械循环冷却过程中始终发生应力诱发B2→B19′马氏体相变。RS在第一次和第二次循环中分别获得最大值和最小值,随着循环的继续进行又逐渐增加。RS在达到第二个极大值后又开始逐步减小。σM随着循环次数增加而迅速下降。Ms和Mf在前10次循环中无明显变化,随着循环的继续进而升高。循环500次后,RS,σM以及Ms和Mf均达到稳定状态。循环引入的位错结构被认为是造成以上变化的主要原因。

真空固溶及时效处理后NiTi合金的两步逆相变

利用真空炉对NiTi形状记忆合金进行了固溶处理，并对固溶处理及时效后合金的相变行为及力学性能进行了研究。结果表明，时效处理及预应变后合金丝的DSC曲线上均有两个逆马氏体相变峰，并随着预应变的增加，两个逆马氏体相变温度均升高。预应变后的合金丝在自由加热过程中能够输出两段回复应变，分别对应于两步逆马氏体相变。

(TiHfTa)_(50)(NiCu)_(50)高熵记忆合金的组织与性能

采用真空电弧熔炼制备了(Ti_(40-x)Hf_(10)Ta_(x))_(50)(NiCu)_(50)(x=0、1、5和10,at%)高熵记忆合金,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和室温循环压缩等研究了Ta含量与加载条件等对合金显微组织、力学性能、超弹性与稳定性等的影响。结果表明:铸态(Ti_(40-x)Hf_(10)Ta_(x))_(50)(NiCu)_(50)高熵记忆合金兼具优良的力学性能与超弹性,与现有2~4元Ti基记忆合金相比拥有较高的输出功;在预应变为15%时,Ta0、Ta1和Ta5合金的施加应力为1390.8、1591.2和2101.7 MPa,输出功为100.2、124.3和197.4 J/cm^(3)。随Ta含量的增加,合金断裂强度和伸长率下降,但Ta1和Ta5合金的屈服强度与可回复应变增加,最大可回复应变分别为7.8%和9.4%,其中超弹性应变分别为4.0%和4.4%,加热后总可回复应变分别达到10.1%和10.6%。在应变递增的循环压缩过程中,合金的可回复应变、超弹性应变等随着应变的增加逐渐增大,循环后期增速减小,而在应变为固定值的循环压缩过程中,经5~6次循环后,合金的回复率可达100%,超弹性、应力滞后、输出功等趋于稳定。

TiNi合金在恒应力约束下的不完全相变

利用DSC对预应变TiNi形状记忆合金丝在恒应力约束下的马氏体不完全逆相变进行了研究,发现不完全相变热循环样品在第二次自由态加热过程中出现两步马氏体逆转变和两段应变回复现象.分析认为:经过恒应力约束下的不完全逆相变后,TiNi样品中存在不同的马氏体,在随后的加热过程中先后逆转变,产生两段回复应变.

Ti_(49.8)Ni_(50.2)合金丝材的热机械循环疲劳和相变研究

研究了热处理对Ti49.8Ni50.2合金丝材的相变、力学性能以及热机械循环疲劳的影响。结果表明:随着退火温度的升高,R→B19′相变温度升高,B2→R相变温度降低,873K退火时B2→R和R→B19′相变重合。当退火温度(Ta)低于823K时,试样处于回复阶段,σM随退火温度升高有小幅度下降,723K退火试样在热机械循环中获得最大稳定回复应变,疲劳寿命随退火温度的升高略有提高;退火温度高于823K时,试样发生再结晶,σM剧烈下降,稳定回复应变剧烈降低,而疲劳寿命由103升至104数量级。

β钛合金超弹性影响因素及其提高方法

β钛合金具有良好的力学性能、高耐蚀性以及优异的生物相容性,在生物医用材料领域备受关注。β钛合金的超弹性归因于应力诱发的β→α"马氏体相变及其逆转变。阐述了影响β钛合金超弹性的因素,归纳了提高合金超弹性的方法。通过添加合金元素调整相变温度和滑移临界应力使得应力诱发马氏体相变更易发生,延迟β相塑性变形的发生,能够获得更大的相变应变和超弹性回复。通过优化热处理工艺和加工方法调控合金的相组成、晶粒尺寸、位错密度和织构等,也可提高合金的可回复应变,增强合金的超弹性。

基于形状记忆合金驱动发电结构的有限元分析

设计一种形状记忆合金驱动发电结构,对该结构进行分析研究。通过对形状记忆合金在不同的温度点上的回复应力、回复应变的测试,利用本构关系求得不同温度下形状记忆合金的弹性模量,采用负热应变的方法,利用有限元软件ANSYS进行建模和分析,得到不同温度下压电悬臂梁结构的变形情况以及电压的变化情况,为压电材料能量转换装置提供了一种有效依据。

MnNi基合金的力学行为

MnNi基合金是一种在一定的应力条件下会发生应力诱发马氏体相变,呈现出伪弹性的形状记忆合金。利用差示扫描量热法(DSC)、压缩试验、X射线衍射分析(XRD)、金相显微镜等试验方法,研究了MnNi基合金压缩的伪弹性。结果表明:MnNi基合金在不同载荷下均呈现出伪弹性性能。在MnNi基合金(Mn80Ni20、Mn80Ni15Cu5、Mn_(80)Ni_(10)Cu_(10))中加入一定含量的Cu元素取代部分的Ni,随着Cu所占比例的增加,伪弹性性能提高,其中Mn_(80)Ni_(10)Cu_(10)的回复应变达5.73%,形变回复率最高达到92.12%。

Ti-22Nb-6Zr(at%)合金的超弹性和形状记忆效应

用弯曲法和拉伸法测定Ti-22Nb-6Zr(at%)合金的超弹性和形状记忆效应,研究固溶处理温度对Ti-22Nb-6Zr合金组织结构及性能的影响。结果表明:固溶处理后Ti-22Nb-6Zr合金的室温组织为单一的β相,晶粒尺寸随固溶处理温度升高而增大;合金的静态弹性模量小于30GPa;Ti-22Nb-6Zr合金具有良好的超弹性和一定的形状记忆效应。室温下变形,合金的超弹性和形状记忆效应随固溶处理温度升高而提高。900℃固溶处理后的合金在室温下拉伸变形,应变为5%时,总的最大回复应变达4.12%,其中超弹性回复应变为3.91%,记忆回复应变为0.21%。

爆炸合成NiTi／NiTi合金的相变行为

采用爆炸焊将两块原子百分比不同的NiTi合金制成大块成分不均匀的NiTi／NiTi复合板，并在此基础上对其相变行为以及相应的回复应变特征进行了研究。结果表明焊后的复合板具有良好的界面结合和可逆马氏体相变；冷变形后NiTi／NiTi合金的逆相变温度及其相变温度范围随预应变量的增大而升高；同时，在较宽的温度范围内得到两步回复应变。