形变退火态Ti-50.8Ni-0.1Nb合金的相变和形状记忆行为

用XRD、光学显微镜、示差扫描量热仪和拉伸实验研究退火温度(t_a)对冷拉Ti-50.8Ni-0.1Nb(摩尔分数,%)合金组织、相变和形状记忆行为的影响。结果表明:350～700℃退火态Ti-50.8Ni-0.1Nb合金由马氏体M(B19′,单斜结构)和母相A(B2,Cs Cl型结构)组成。随t_a升高,合金组织形貌由纤维状变为等轴状,再结晶温度约为580℃;合金冷却/加热相变类型由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型向A→M/M→A型转变(R-R相,菱方结构),R相变温度降低,M相变温度和热滞先升高后降低,R相变热滞为6.7～9.8℃。350～550℃退火态合金的抗拉强度高于600～700℃退火态合金的,伸长率则远低于后者的。400～550℃退火态合金呈形状记忆效应,350℃退火态和600℃及以上温度退火态合金呈超弹性。随应力-应变循环次数增加,合金应力-应变曲线的平台应力下降。400～550℃退火态合金的形状记忆效应和600℃及以上温度退火态合金的超弹性稳定性良好。

Ti-Ni基形状记忆合金的特性及应用研究进展

Ti-Ni基形状记忆合金(SMA)具有优异的形状记忆效应、超弹性、髙阻尼性、生物相容性、射线不透性、比强度高、无磁性及耐磨损等性能,得到了广泛应用。综述了Ti-Ni基SMA的特性及其在医疗器械、土木工程、汽车工业、石油工程及日常生活中应用的研究进展,指出了该合金今后的发展方向。

Ti-50.8Ni-0.5V形状记忆合金的相变、组织与性能

利用XRD、示差扫描热分析仪(DSC)、光学显微镜和拉伸试验研究退火态Ti-50.8Ni-0.5V(摩尔分数,%)形状记忆合金的相变行为、组织特征和力学性能。结果表明:400~700℃退火态Ti-50.8Ni-0.5V合金室温组成相为母相B2和马氏体B19′。随退火温度升高,该合金冷却/加热时的相变类型由B2→R/R→B2型向B2→R→B19′/B19′→R→B2型向B2→R→B19′/B19′→B2型向B2→B19′/B19′→B2型转变;R相、马氏体相变温度先升高后降低,极大值28.1℃、-58.5℃分别在400℃、500℃退火态合金中取得;显微组织由纤维状变为等轴状,再结晶温度在550~600℃之间;抗拉强度降低,塑性提高;应力诱发马氏体临界应力ζM先降低后升高,极小值325MPa在450℃退火态合金中取得;残余应变先升高后降低再升高,极大值2.55%在450℃退火态合金中取得,极小值0.65%在500~650℃退火态合金中取得。随形变温度升高,合金由形状记忆效应(SME)向超弹性(SE)转变,SME→SE转变温度可用DSC曲线上马氏体逆相变峰温度tMr+16℃估算。随循环次数增加,400℃退火态合金的ζM稳定,500和600℃退火态合金的ζM先降低后趋于稳定。

TiNi基形状记忆合金合金化研究进展

综述了近年来在TiNi基形状记忆合金中添加的合金元素种类,以及各种合金元素对TiNi基形状记忆合金性能的影响。分析了加入Cu、Cr、Ce、Hf、Pd、Co和Al合金元素对材料相变、形状记忆效应和超弹性的影响,提出了该研究领域今后的研究重点和需进一步解决的问题。

退火温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金显微组织和相变行为的影响

用X射线衍射仪、示差扫描量热仪和光学显微镜研究了退火温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金相组成、显微组织和相变行为的影响。结果表明,350~700℃退火态Ti-51.1Ni合金室温下相由母相B2和马氏体B19'组成。随退火温度(Ta)升高,合金经历回复、再结晶、晶粒长大过程,显微组织逐渐从纤维状向等轴状转变,再结晶温度约为600℃。随Ta升高,合金的冷却/加热相变类型由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型转变(A-母相B2,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体B19',单斜结构),Ta高于650℃后R和M相变峰消失。随Ta升高,合金的马氏体相变温度先升高后降低,R相变温度降低,R相变热滞在6.3~8.3℃之间变化。

时效温度对Ti-50.8Ni-0.1Nb合金相变和形状记忆行为的影响

采用X射线衍射仪、示差扫描量热仪、激光扫描共聚焦显微镜、TEM和拉伸实验研究了时效温度(tag)对(300,400,500,600℃;1h)时效态Ti-50.8Ni-0.1Nb形状记忆合金相变、组织和形状记忆行为的影响。结果表明:300~600℃时效态Ti-50.8Ni-0.1Nb合金的相组成为B2和B19′。随tag升高,合金冷却/加热相变类型发生由A→R→M/M→R→A型向A→M/M→A型转变(A-母相B2,Cs Cl结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体相B19′,单斜结构),R相变温度先升高后降低,M相变温度先降低后升高再降低;R和M相变热滞分别在3.8~12.0℃和8.7~131.7℃之间变化。随tag升高,合金中Ti3Ni4析出相的形态发生由点状→针状→透镜状→片状转变。400、500℃时效态合金的抗拉强度高于300、600℃时效态合金的,其伸长率则低于后者。300、400、600℃时效态合金呈超弹性,500℃时效态合金呈形状记忆效应。随应力-应变循环次数增加,合金的应力-应变曲线平台应力下降并趋稳,300、400℃时效态合金的超弹性稳定性良好。

窄热滞Ti-Ni-Cu-Cr合金的马氏体相变和形状记忆行为

为了开发性能稳定的窄热滞Ti-Ni基形状记忆合金,设计制作了Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr(原子分数)形状记忆合金丝,用示差扫描热分析仪和微机控制电子万能试验机研究了退火态和时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金的马氏体相变和形状记忆行为,探讨了形变温度对该合金形状记忆行为的影响。结果表明,350~700℃/0.5 h退火态和300~600℃/1~50 h时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金冷却/加热时皆发生A→M/M→A(A-母相B2,CsCl型结构;M-马氏体B19′,单斜结构)一步马氏体可逆相变,马氏体相变温度比较稳定,在14~21℃之间变化;相变热滞较窄,在17~21℃之间变化。室温下,退火态和时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金皆呈形状记忆效应,且形状记忆行为稳定。随变形温度升高,Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金的应力应变平台应力增加,残余应变减少,合金特性由形状记忆效应转变为超弹性,转变温度在50~60℃之间。

时效温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金相变和形变行为的影响

用XRD、光学显微镜、TEM、示差扫描量热仪和拉伸试验研究了时效温度(Tag)对300、400、500、600℃各保温1h时效态Ti-51.1Ni形状记忆合金组织、相变、拉伸性能和形状记忆行为的影响。结果表明300~600℃时效态Ti-51.1Ni合金室温下由母相B2、马氏体B19′和析出相Ti3Ni4组成,显微组织形态呈等轴状,组织中存在Ti3Ni4析出相,随Tag升高Ti3Ni4析出相的形貌由点状变为片状。随Tag升高,Ti-51.1Ni合金冷却/加热相变类型由A→R/R→A型向A→R→M/M→A型向A→M/M→A型转变(A-母相B2,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体B19′,单斜结构);R相转变温度(TR)升高,M相转变温度(TM)在500℃时效态后降低。随Tag升高,合金的抗拉强度先升高后降低;伸长率先降低后升高。300、400℃时效态合金呈稳定超弹性(SE),500、600℃呈现形状记忆效应(SME)+SE。要使Ti-51.1Ni合金常温下呈SE,需对合金进行300℃或400℃时效处理;要使该合金在常温下呈SME,需对合金进行500℃时效处理。

Ti-50Ni激冷合金薄带的组织、相变和形状记忆行为

用熔体激冷法制备了Ti-50Ni合金薄带,用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、示差扫描量热仪和弯曲试验研究了Ti-50Ni激冷合金薄带的显微组织、相组成、相变和形状记忆行为。结果表明,铸态和退火态Ti-50Ni激冷合金薄带都具有良好的形状记忆效应,其显微组织呈树枝状,由马氏体和母相组成,冷却时都发生A→R→M二阶段相变,加热时铸态和400~500℃退火态激冷合金薄带发生M→R→A二阶段相变,550~600℃退火态则发生M→A一阶段相变。随退火温度升高,马氏体逆相变温度T_A、R正相变温度T_R、R逆相变温度T_(Rr)和马氏体相变热滞△T_M升高,马氏体正相变温度T_M和R相变热滞△T_R降低。

退火态Ti-50Ni和Ti-45Ni-5Cu形状记忆合金丝相变行为对比

用X射线衍射仪和示差扫描热分析仪对比研究了350~700℃退火态Ti-45Ni-5Cu和Ti-50Ni形状记忆合金丝的相变行为。结果表明,退火态Ti-45Ni-5Cu和Ti-50Ni合金丝室温组成相皆为单斜结构的马氏体B19′;随退火温度升高,Ti-50Ni形状记忆合金丝的冷却/加热相变类型由B2→R→B19′/B19′→B2型向B2→B19′/B19′→B2型转变(B2,CsCl型结构;R,凌方结构;B19′,单斜结构),马氏体逆相变温度在72~80℃之间变化,相变热滞在41~33℃之间变化;Ti-45Ni-5Cu形状记忆合金丝的冷却/加热相变类型始终保持B2→B19′/B19′→B2型,马氏体逆相变温度在46~65℃之间变化,相变热滞在22~24℃之间波动。与Ti-50Ni形状记忆合金丝相比,Ti-45Ni-5Cu形状记忆合金丝的相变类型稳定,相变温度低,相变热滞窄。拥有较窄相变热滞的Ti-45Ni-5Cu形状记忆合金可用于制作温敏动作器。

农作物种植面积遥感估算的影响因素研究

目前,为了给国家提供可靠的农业政策信息和宏观决策信息,相关部门开始使用遥感技术来获取和分析农业数据资料,如对农作物的种植面积进行调查和分析,为农业生产提供了先进的技术支持。基于此,本文对农作物种植面积遥感估算的影响因素进行分析,以期提高估算准确性,节约农业生产的人力、物力、财力投入。

时效时间和应力-应变循环对Ti-Ni-Zr形状记忆合金超弹性的影响

用拉伸实验研究经600℃时效1~50 h后,时效时间tag和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.1Zr形状记忆合金超弹性(SE)的影响。结果表明:600℃时效处理后Ti-50.8Ni-0.1Zr合金具有较高的强度和良好的塑性。随tag延长,600℃时效态合金的抗拉强度Rm、断后伸长率A、应力诱发马氏体相变临界应力σM和能耗ΔW降低,残余应变εR先上升后下降。随着应力-应变循环次数增加,600℃时效1~50h的合金由部分非线性超弹性逐渐转变为完全线性超弹性,ΔW和εR均逐渐降低并趋于稳定。要使600℃时效态Ti-50.8Ni-0.1Zr合金获得良好的SE特性,tag应小于20h;要使该时效态合金获得稳定的SE特性,应对其进行不少于10次的预应力-应变循环。

我学会了容忍

世上不如意事，十有八九。没有任何人是为了他人而活，若都想由自己发号施令，也是不可能的。“退缩不代表懦弱”，因为老爸，对此我深感赞同。妈妈由于工作繁忙，家务一向由老爸完成，有时还要忍受老妈“鸡蛋里挑骨头”的不道义行为。

Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr与Ti-45Ni-5Cu形状记忆合金的相变和形变行为对比

为了开发相变热滞窄、形状记忆性能良好的Ti-Ni基多元形状记忆合金,采用示差扫描量热仪和拉伸试验对比研究了退火态Ti-45Ni-5Cu和Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr形状记忆合金的相变行为、拉伸性能和形状记忆行为。结果表明:350~700℃退火态Ti-45Ni-5Cu和Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金冷却、加热时的相变类型相同,皆为B2■ΔB19′(B2-母相,CsCl型结构;B19′-马氏体,单斜结构);室温下,两种合金的拉伸曲线特征类似,皆呈现形状记忆效应(SME);随变形温度升高,两种合金均发生SME→SE(超弹性)转变。与Ti-45Ni-5Cu合金相比,Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金的马氏体相变温度较低,相变热滞较窄,抗拉强度较低,伸长率较高,形状记忆平台应力较高,SME→SE转变温度较低。350~700℃退火态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金在60℃变形时SE较优。650℃退火态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金的塑性最好,伸长率达67.6%。

激冷Ti-47Ni合金薄带的组织、相变和形状记忆行为

为了开发微机电系统用快响应微执行器材料,采用熔体快淬法制备了激冷Ti-47Ni(原子分数,%)形状记忆合金薄带,利用CLSM、XRD、DSC和弯曲实验研究了铜辊速率和退火工艺对Ti-47Ni合金薄带显微组织、相组成、相变行为和形状记忆行为的影响。结果表明,不同辊速制备的铸态和300~800℃退火态Ti-47Ni合金薄带的显微组织均呈纵横排列的柱状,辊速越高合金薄带的晶粒越细,退火工艺对合金薄带显微组织影响不大。Ti-47Ni合金薄带的组成相为马氏体(B19'相,单斜结构)+母相(B2相,Cs Cl型结构),冷却/加热时发生B2→B19'/B19'→B2一阶段马氏体相变,正、逆马氏体相变温度分别约为54和81℃,相变热滞约为27℃。随辊速增加,合金薄带马氏体相变温度降低,形状记忆恢复率提高。随退火温度升高,合金薄带相变行为变化不大,形状记忆恢复率在93%~98%之间变化。铸态和退火态Ti-47Ni合金薄带皆具有优异的形状记忆效应。

退火温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金超弹性的影响

用拉伸试验研究了退火温度(T_a)对Ti-51. 1Ni形状记忆合金超弹性的影响。结果表明:随T_a升高,Ti-51. 1Ni合金的应力诱发马氏体相变临界应力σ_M先降低后升高,极小值550 MPa在400℃退火后取得,极大值660 MPa在600℃退火后取得; 350～700℃退火态Ti-51. 1Ni合金的超弹性残余应变ε_r均较小(0. 27%～0. 36%);随应力-应变循环次数增加,350～700℃退火态Ti-51. 1Ni合金保持超弹性,应力应变滞后回线面积和ε_r减小,超弹性及其稳定性提高;要使该合金获得优异、稳定的超弹性,应对其进行500～600℃退火处理和应力-应变循环试验。

Ni含量对Zn-Al-Ni合金镀层组织和性能的影响

用热浸镀法在Q235钢板表面制备了Zn-0.05%Al-xNi（x=0.02,0.05,0.09,0.12mass%）合金镀层,用光学显微镜、维氏硬度计、摩擦试验机及中性盐雾和全浸腐蚀试验研究Ni含量对镀层形貌、显微组织、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能的影响。结果表明：随Ni含量增加,Zn-0.05%Al-xNi合金镀层的表面状况变差,厚度先减小后增加,硬度和耐磨时间先增加后减小,摩擦系数增大,腐蚀速率先减小后增加;Ni含量为0.05%时,镀层厚度薄,组织致密,耐磨和耐腐蚀性能好。

退火对窄热滞Ti-Ni-Cu-Cr形状记忆合金组织和拉伸性能的影响

在Ti-Ni合金中添加Cu、Cr得到热滞较小的Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr形状记忆合金,用示差扫描量热仪、光学显微镜和拉伸实验研究退火温度（Tan）对Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金相变行为、显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：350-700℃退火态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金冷却/加热时发生A→M/M→A（A-母相,Cs Cl型结构;M-马氏体,单斜结构）型相变,合金的相变热滞较窄;350-550℃退火态合金处于回复阶段,组织呈纤维状;600-700℃退火态合金处于晶粒长大阶段,组织呈等轴状;合金的再结晶温度在550-600℃之间;随退火温度升高,合金的马氏体再取向应力σM、抗拉强度和伸长率先升高后降低,400-500℃退火态合金的σM和抗拉强度最大,650℃退火态合金的塑性最好。

辊速对激冷贫镍Ti-Ni形状记忆合金薄带组织和相变的影响

为了开发快响应执行器用Ti-Ni形状记忆合金薄带,采用单辊甩带激冷法制备了Ti-（47,48,49） Ni形状记忆合金薄带,用共聚焦激光显微镜、XRD和示差扫描热分析仪,研究了辊速对贫镍Ti-Ni形状记忆合金薄带显微组织、相组成和相变行为的影响。结果表明,铸态Ti-47Ni、Ti-48Ni、Ti-49Ni形状记忆合金薄带的组织形态呈纵横排列的柱状,辊速越高合金薄带的晶粒越细。3种合金薄带的组成相皆为马氏体M（B19＇）＋母相A（B2）,冷却/加热时发生A→M/M→A一阶段马氏体相变。辊速对合金薄带相变类型影响不大,但影响马氏体相变温度和热滞。随辊速增加,Ti-47Ni、Ti-48Ni、Ti-49Ni形状记忆合金薄带马氏体相变温度降低,Ti-49Ni合金薄带马氏体相变热滞减小,Ti-47Ni和Ti-48Ni合金薄带马氏体相变热滞先增大后减小。

退火及变形工艺对Ti-51.1Ni形状记忆合金性能的影响

采用拉伸实验研究了退火温度、变形速率、变形温度和应力-应变循环等对退火态Ti-51.1Ni形状记忆合金力学性能、形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)的影响。结果表明,随退火温度(T_a)升高,Ti-51.1Ni合金的抗拉强度(R_m)先升高后降低,极大值1650 MPa和极小值1060 MPa分别在400℃和650℃退火后取得,650℃退火态合金的塑性最好。当变形速率在2~12 mm/min范围内时,变形速率对Ti-51.1Ni合金拉伸性能影响不大。随T_a升高,合金的应力诱发马氏体临界应力(σ_M)先降低后升高,残余应变(ε_r)先升高后降低,350℃和600℃以上温度退火态合金呈SE,400~550℃退火态合金呈SME。随变形温度(T_d)升高,合金的σ_M升高,ε_r降低,形状记忆行为由SME向SE转变;当T_d为-20℃和0℃时合金呈SME,T_d为25℃时合金呈SME+SE,T_d超过25℃后合金呈SE。随应力-应变循环次数增加,350℃退火态合金的SE最稳定,500℃退火态合金的SME最稳定。