Ti_3Ni_4析出相对富镍TiNi合金阻尼行为的影响

采用动态机械分析仪(DMA)、透射电镜(TEM)和示差扫描量热分析仪(DSC)等手段,系统地研究了时效处理对TiNi合金阻尼行为的影响规律及其微观机制。结果表明,第二相粒子对合金阻尼行为具有不同的影响。细小、弥散的Ti3Ni4相提高了TiNi合金相变过程中马氏体的阻尼值,粗片状的Ti3Ni4相对阻尼行为的影响较小。

Cu/Ni_3Ti原位复合材料的显微组织和力学性能

通过真空电弧熔炼法制备了Cu/Ni_3Ti原位复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和纳米压痕仪分别测试了Cu/Ni_3Ti原位复合材料的相组成、微观组织形貌、显微硬度和弹性模量。结果显示,Ni_3Ti相在铜基体中呈针状分布,且铸锭边缘与心部平均晶粒直径分别约为1.74和249μm。Cu/Ni_3Ti原位复合材料在时效温度为550℃时的强化效果最佳,此时铜基体与Ni_3Ti相的显微硬度最大值分别达到了174和209。在热处理后,Ni_3Ti相的最大硬度和弹性模量分别达到10.5 GPa和249.7 GPa,远高于Cu基体,Ni_3Ti相是一种理想的增强相。

NiTi形状记忆合金中异常的多步马氏体相变研究

马氏体相变是NiTi记忆合金具有优良形状记忆效应和超弹性的本质原因。通常,NiTi合金是以一步(B2-B19′)或者两步(B2-R-B19′)来完成马氏体相变。但在某些条件下,NiTi合金会展现出异常的多步马氏体相变行为。综述了NiTi合金中各种类型的多步马氏体相变行为,并给出了它们出现的条件以及形成的机理。富镍的NiTi记忆合金在中温(400～500℃)时效时会出现三步马氏体相(B2-R-B19′和B2-B19′组成),这是由于Ni_4Ti_3相在晶界处优先析出所造成的。而在低温(200～300℃)时效时,出现的两步B2-R和一步R-B19′的异常马氏体相变则是由于B2相基体中晶界和晶内的成分不均匀,而这种不均匀性又是由于Ni_4Ti_3相在晶界处的优先析出所导致的。

时效对TiNiCr形状记忆合金马氏体相变与超弹性的影响(英文)

通过X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微观察(TEM)、差式扫描量热分析(DSC)与拉伸实验研究时效处理对Ti48.4Ni51.1Cr0.5合金显微组织、马氏体相变与超弹性的影响规律与机制。经400°C时效处理30 min后,合金中形成Ti3Ni4析出相。当时效温度介于400°C和500°C之间时,合金表现出两步马氏体相变。经时效处理的Ti48.4Ni51.1Cr0.5合金在室温下表现出优异的超弹性。随时效温度自300°C升高到450°C,超弹性恢复率增加。继续升高时效温度,恢复率下降。超弹性应力滞后表现出相反的变化趋势。通过分析Ti3Ni4析出相随时效处理的演化规律解释了时效处理与马氏体相变和超弹性之间的关系。

热处理工艺对NiTi合金负热膨胀行为的影响

通过测定热膨胀系数研究了热处理工艺对NiTi合金负热膨胀(NTE)行为的影响,并采用XRD和TEM分析对其机理进行了探讨。研究表明:360℃,130h约束时效时,随着外加应力的增加,NiTi合金的负热膨胀系数先增后减,在250MPa时可获得峰值–87.0×10-6K-1;时效温度升高或高温下时效时间延长,其NTE行为变差。母相中Ti3Ni4相定向析出所形成的内应力场有效控制了相变的发生并促使产生体积变化和双程形状记忆效应,二者的联合作用导致了NTE行为的产生。

NiTi40合金微观组织结构的电子显微学分析

采用扫描电子显微分析(SEM)、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)、高分辨电子显微分析(HRTEM)、高角度环形暗场-扫描透射(HAADF-STEM)等技术手段,对NiTi40(60%Ni+40%Ti,质量分数)合金淬火态样品的微观组织结构进行分析。结果表明:NiTi40合金在950℃、150 min固溶水冷和1050℃、150 min固溶水冷的硬度值相近,为60~61 HRC,但微观组织结构有显著的区别。经950℃固溶水冷后,合金中的粗大第二相主要为NiTi2和Ni3Ti相,还有少量和NiTi2相互伴生的TiC相;经1050℃固溶水冷后,合金中的Ni3Ti相接近完全回溶的,粗大第二相主要为相互伴生的NiTi2及Ti C相。随着固溶温度的升高,合金的晶粒尺寸明显增大,合金晶界处的小晶粒在1050℃固溶时基本消失。经950℃固溶处理,晶内析出相主要为10~20 nm的Ni4Ti3相;经1050℃固溶处理,晶内析出相主要为几十至几百纳米的Ni4Ti3相。

外应力对NiTi合金中共格Ni_4Ti_3沉淀相长大行为影响的相场法模拟

运用相场模型模拟了外加应力对NiTi形状记忆合金中Ni_4Ti_3沉淀相组织形貌及长大行为的影响.无外加应力作用的时效过程中,4组Ni_4Ti_3变体均沿着各自对应的(111)_(B2)惯习面从NiTi基体相中析出;而在〈111〉_(B2)方向施加压应力时,只有一组Ni_4Ti_3变体从NiTi基体相中析出,其惯习面法线方向平行于外加应力方向;单轴压应力作用下时效时,Ni_4Ti_3形核数量明显增加.外加单轴压应力可促进Ni_4Ti_3变体的形核和长大,但并不改变变体的面积分数、长度、宽度以及长度-宽度比等参数随时效时间变化的趋势;压应力增大使变体长度及宽度均略微增加,但均小于无应力作用下的情形;变体的面积分数随外加应力的增大而增加.相场模拟结果与实验观察结果吻合较好.

Custom465马氏体时效不锈钢的强韧化特征及工艺优化

研究了Custom465马氏体时效不锈钢的时效温度、室温力学性能与微观组织的相关性,研究结果表明:Cus-tom465钢时效析出相为Ni3Ti,其弥散分布使钢得到有效的强化;510℃时效后不仅强度较高,而且逆转变奥氏体形成对钢有较大的韧化作用,因此510℃时效后塑性和冲击韧性也较高,可作为Custom465钢的优化时效工艺。