热机械处理TiNiNbCo合金的组织结构与应力松弛特性
【图文】:
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文至液氮温度以下[33-35],并使 TiNi 合金中的 R 相变和马氏体相变分离,还可以提高 TiNi 合金的屈服强度。在 TiNi 基体中加入 Hf,Zr,Au,Pt,Pd 等[36,37]时,随着元素含量的增加,可使相变温度明显的升高,而 W[38,39]和 Cu 等元素的加入对相变温度的影响不显著,但 Cu 元素的加入可使 TiNi 合金相变滞后大大降低至约为原来的三分之一,结果和 Cu 基记忆合金的相变滞后类似。美国 Raychem 公司生产的 TiNiFe 记忆合金管接头是形状记忆合金的第一次成功应用。图 1-1 为普通管接头和记忆合金管接头的对比,形状记忆合金管接头因其重量轻,占用空间小,连接安全可靠,密封性良好,安装和拆卸过程方便,易于维修等特点,广泛应用于航空航天领域中的飞机液压气压管路的连接和核潜艇以及海底输油管道中,因此形状记忆合金管路连接成为美国军用飞机唯一许用的管接头系统。TiNiFe 合金中加入 Fe 元素后,部分取代了 Ni 的位置,Ms温度下降低至-50 C 以下,但由于 TiNiFe 合金相变滞后宽度较窄,大约为 30~50℃,导致 As温度远低于室温,致使管接头在低温下扩径后不能在室温中放置,安装之前需要储存在液氮当中,给工程应用时带来了诸多不便。
图 1-2 TiNiNb 合金铸态和轧制后的扫描电镜照片[41](a)铸态;(b)轧制态1.2.2 TiNiNb 合金的马氏体相变TiNiNb 合金马氏体相变可以通过热诱发、应力诱发和应变诱发而产生诱发马氏体相变是由温度下提供化学驱动力而产生的相变过程,典型iNiNb 合金的温度—电阻率曲线如图 1-3,可以观察到,降温过程中,温度 Ms温度时,,电阻率突然开始迅速下降,此时合金内发生马氏体相变过程温过程中,温度升到 As温度时,电阻率开始迅速上升,此时合金内马氏向母相进行逆转变过程。母相向马氏体相转变的过程中,电阻率只发生了突变[42],说明 TiNiNb 合金中马氏体相变过程并没有 TiNi 合金中普遍存 R 相变阶段,可能是由于 Nb 元素的引入抑制了 R 相变的发生[43,44]。热诱氏体相变过程中,马氏体易在 β-Nb 相软粒子周围形核并迅速长大,从而呈群团状区域式的特征,不连续地向前推进, 最终长成团状的马氏体。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG139.6;TG156
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