Hf含量对Ti_(49-X)Ni_(44)Cu_(6)Y_(1)Hf_(X)形状记忆合金的组织与超弹性的影响

Ti-Ni-Cu基形状记忆合金具有相变滞后小、可回复应变大、热稳定性好等优良性能。本工作采用非自耗真空电弧熔炼制备了Ti_(49-X)Ni_(44)Cu_(6)Y_(1)Hf_(X)(X=0,2,6,10)形状记忆合金,并研究了Hf含量对其组织、相变行为与超弹性等的影响。结果表明,合金在室温下的主要组织为B2奥氏体与少量化合物相,加载与卸载过程中发生了B2B19′马氏体相变。随Hf含量增加,Ti_(49-X)Ni_(44)Cu_(6)Y_(1)Hf_(X)合金的马氏体相变温度降低,合金的压缩强度和断裂应变均有所降低,应力诱发马氏体的临界应力增加。在压缩应变为3%~11%的应力递增压缩循环过程中,合金出现加工硬化现象,并且可回复应力随着预应力的增加而增加。Hf含量为10%的合金在压缩应变为11%时具有最大的可回复应变7.9%,其中超弹性应变为5.2%。在压缩应变固定为7%的循环压缩过程中,10%Hf的样品循环稳定性较好,可以完全回复。

稀土Y对Ti-Ni-Cu记忆合金组织与超弹性的影响

采用真空电弧熔炼制备了Ti-Ni-Cu-Y铸态记忆合金,通过SEM、循环压缩等测试研究了稀土Y的含量对Ti-44Ni-6Cu记忆合金组织与性能的影响。结果表明,随着Y元素的增加,合金组织中的Y-Cu与富Y化合物相逐渐增多且晶粒尺寸变大。在一定成分范围内,Y元素的添加增强了Ti-44Ni-6Cu合金的力学性能,其中0.6Y合金的压缩强度达到3223 MPa,1.0Y合金的断裂应变达到46.5%,2.0Y合金的屈服强度提高34%。稀土Y的添加改善了Ti-44Ni-6Cu合金的可回复与超弹性应变,其中2.0Y合金可回复与超弹性应变分别达到4.95%、2.75%,与0Y合金相比分别提高了1.87倍和459倍。在经过20次预应变为7%的循环压缩后,2.0Y合金几乎完全回复,超弹性及其记忆性能趋向于稳定。

数控机床主轴的多元复合涂层改性研究

采用低温超音速火焰喷涂方法,实现了40Cr数控机床主轴的Ti-Ni-Cu-Cr-Y多元复合涂层制备,并对涂层进行了表面硬度测试、磨损试验、抗高温氧化试验和抗震性试验的对比和分析。结果表明,与未处理试样相比,低温超音速火焰喷涂Ti-Ni-Cu-Cr-Y多元复合涂层,明显提高了40Cr数控机床主轴的表面硬度、耐磨性、抗高温氧化性和抗震性。其中,表面硬度增加了69%,磨损体积减少了64%,300℃×96 h高温氧化后的单位面积质量增重减小了90%,阻尼本领提高了203%。