NiTi系合金丝材的形状记忆行为研究

发布时间：2020-06-06 03:15

【摘要】：NiTi形状记忆合金是一种具有良好形状记忆功能的新型功能材料,在各个领域中充当不可替代的角色,极大地促进了世界工业的发展。本论文系统研究了不同成分和不同热处理制度下的NiTi二元形状记忆合金丝材的相变行为、显微组织、力学性能及记忆行为,为NiTi记忆合金丝材的应用提供理论依据。本文以不同Ni含量的NiTi二元形状记忆合金为研究对象,采用差示扫描量热仪研究NiTi系记忆合金的相变行为;采用金相显微镜观察NiTi系记忆合金丝材的显微组织;采用X射线衍射仪对不同Ni含量NiTi合金进行相分析;采用配有可变温环境室的万能拉伸试验机来研究NiTi合金丝材的力学性能和记忆行为。取得的主要研究结果如下:1.不同Ni含量的NiTi形状记忆合金中,Ni含量每增加0.1at.%,NiTi合金的相变温度会降低10℃;热处理温度对Ni_(50)Ti_(50)合金的相变温度、热滞没有明显的影响,而对Ni_(50.8)Ti_(49.2)合金的相变温度及热滞影响较大。2.富Ti的Ni_(50)Ti_(50)合金丝材主要由B2相(奥氏体相)和少量Ti_4Ni_2O相组成,而富Ni的Ni_(50.8)Ti_(49.2)合金丝材中的组织主要由M相(马氏体相)以及少量的Ti_4Ni_2O相组成。3.随着NiTi合金中Ni含量的增加,δ单调减小,σ_s和σ_b先减小后增大;对于不同热处理制度的Ni_(50.8)Ti_(49.2)合金丝材,随着热处理温度的升高,δ先增加后减小,整体来看σ_s呈上升趋势,σ_b呈下降趋势。4.随着拉伸形变量的增加,加热过程中Ni_(50)Ti_(50)合金丝材的恢复应力相应增大,并且恢复应力大于拉伸应力;拉伸形变量达到6%后卸载应力,对Ni_(50)Ti_(50)合金丝材进行升温-降温热循环,随着循环次数的增加,约束应力开始增大和开始减小的温度趋于稳定,并且恢复应力也趋于稳定。5.采用有芯热缠绕法制备了低刚度的NiTi合金弹簧,与同为抗腐蚀材料的TiNiFe和TC4相比,Ni_(50.8)Ti_(49.2)合金弹簧在3.5%NaCl溶液中具有更加良好的抗腐蚀性能,适合在海洋腐蚀环境中长期使用。
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TG139.6;TG146.15

【参考文献】

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本文编号：2699072