TiC/NiTi形状记忆合金复合材料制备研究现状

TiC/NiTi形状记忆合金复合材料是近年来发展起来的先进材料,他通过TiC陶瓷在NiTi形状记忆合金合金基体中的弥散达到强化增韧的效果。研究表明,这种复合材料的耐磨性、耐冲击性相对于其他材料有了显著提高。本文综述了TiC/NiTi复合材料在制备、结构和性能方面的研究成果,指出现有方法制备TiC/NiTi形状记忆合金复合材料存在的问题。

TiC含量对多孔TiC/NiTi复合材料组织及力学性能的影响

采用微波烧结技术制备了多孔TiC/NiTi复合材料,研究了TiC含量和NH4HCO3含量对复合材料的显微组织、抗压强度和抗弯强度的影响。结果表明,TiC颗粒均匀弥散地分布在多孔NiTi合金基体中,TiC与NiTi基体界面结合良好。多孔TiC/NiTi复合材料由NiTi、Ni3Ti、Ti2Ni和TiC相组成。TiC颗粒未改变多孔NiTi合金的相组成,但使合金孔隙数量减少而孔径增大。随着TiC含量的增加,多孔TiC/NiTi复合材料的孔隙率增大。当NH4HCO3含量为0时,随着TiC含量的增加,多孔TiC/NiTi复合材料的抗压强度和弹性模量先增加后降低,在5 mass%时达到最大值,分别为1663.22 MPa和6.87 GPa。当NH4HCO3含量为10%时,复合材料的抗压强度和弹性模量随TiC含量的增加而下降。TiC颗粒的添加对多孔NiTi合金的抗弯强度具有负面影响,复合材料的抗弯强度随着TiC含量的增加而下降。此外,NH4HCO3可大幅度增加多孔TiC/NiTi复合材料的孔隙率,但同时也大幅度降低复合材料的抗压强度和抗弯强度。

添加纳米TiC对NiTi/Cr_3C_2高速电弧喷涂涂层组织及耐高温冲蚀磨损性能的影响

本文探讨了加入纳米TiC对高速电弧喷涂NiTi/Cr3C2涂层组织和性能的影响,并对该涂层进行了高温冲蚀磨损试验。通过力学性能测试、EDS和XRD分析、光学金相显微镜以及SEM形貌观测表明,含纳米TiC的NT-1涂层基体中有大量弥散相,高温冲蚀规律为半塑性磨损冲蚀特点,无论在低冲蚀角还是高冲蚀角条件下,其耐高温冲蚀性能均优于不含纳米TiC的NT-2涂层。

等离子弧堆焊TiC增强NiTi合金的组织和耐磨性

利用等离子弧堆焊方法在Q235钢板表面制备了添加TiC颗粒的NiTi合金耐磨堆焊层,并对堆焊层的微观组织和耐磨性进行研究。结果表明,在湿砂橡胶轮磨粒磨损试验条件下,当TiC加入量为55%时堆焊层的相对耐磨性最好,为Q235钢的11倍。TiC含量为55%的堆焊层由TiC、Ni3Ti及NiTi组成,堆焊层组织致密、与基材之间结合良好。堆焊层具有优异耐磨性的主要原因是TiC和Ni3Ti具有高硬度高耐磨性,起到抗磨骨架作用,而NiTi对TiC和Ni3Ti起到了支撑作用。堆焊层的磨损机制主要为塑性切削和硬质相的脆性剥落。

高温熔盐合成TiC-NiTi复合粉末体系的研究

以Ti粉、Ni粉和活性炭为原料,用高温熔盐的方法合成的TiC-NiTi复合粉体中的NiTi相不但具有良好的可逆马氏体相变行为,而且马氏体转变相变温度与大块NiTi材料基本相同。虽然合成粒子大部分团聚成大颗粒,但粒子的形貌比较规则。对合成的复合粉体进行高温盐水浴处理后的产物中虽然有TiC大量存在,但是NiTi仍然具有可逆马氏体相变效应,并且随着保温时间的延长,可逆马氏体相变行为更加稳定。高温处理后的粉体粒子团聚成大颗粒,其中TiC粒子呈片层状。

NiTi-Cr_3C_2/纳米TiC涂层制备及其性能的研究

设计了两种不同含量Ni包覆纳米TiC陶瓷颗粒组分的粉芯丝材,采用超音速电弧喷涂方法在20钢表面制备耐高温冲蚀涂层,结合金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪等分析方法对涂层进行高温冲蚀性能研究。结果表明,涂层的组织结构由Fe-Ni基固溶体、Cr3C2、TiC和氧化物相组成,涂层硬度明显高于20钢;涂层表现出了较好的抗热震性能;无论是低冲击角还是高冲击角,涂层的冲蚀率变化不大,且明显小于20钢的冲蚀率。

镍钛合金磁力搅拌电火花加工表面特性分析

采用磁力搅拌电火花加工镍钛合金,获取制备多孔表面的参数。结果表明,参数的变化对表面形貌特征影响显著。当峰值电流为1.5 A时,随着脉宽的增大,表面气孔的数量有所减少,熔凝凸起的尺寸增大。当电流为4.5、9 A时,随着脉宽的增大,表面气孔的深度得到加深,但将脉宽增大至90μs后,其表面相同的气孔数量骤减。将电流增大至12 A后,其表面无气孔特征或表面质量较差。含有不同特征的表面C元素含量不同,其中含有"珊瑚礁"特征的表面C元素含量高达45.84wt%。含有不同特征的表面均有TiC强化层出现。表面形貌特征的不同导致截面组织的均匀性不同,表面含有气孔特征的截面组织较均匀。