快速凝固Ti-Ni-Cu基合金组织结构、相变和力学行为的研究

发布时间：2020-07-23 05:42

【摘要】：本文采用快速凝固技术制备合金,利用电阻法研究不同成分、不同退火温度以及第四组元的添加对Ti-Ni-Cu基合金马氏体相变的影响,通过XRD等手段分析成分以及退火温度对合金结构的影响,同时通过拉伸实验研究了成分变化对合金力学行为的影响。研究结果表明,Ti-Ni基合金中添加第三组元可以改变合金的结构及马氏体相变行为。Ti50Ni45Cu5合金的室温组织由B2相和B19'相组成,冷却时发生B2→B19'马氏体相变;Ti50Ni45Nb5合金的室温组织由B19'相和NbNi相组成,Ti50Ni45Sn5合金的室温组织为B2相及Sn3Ti5相的混合相,这两种合金在冷却过程中均发生B2→R→B19'相变;Cu含量显著改变Ti-Ni-Cu合金的组织结构及马氏体相变行为。当Cu含量为5at.%时,合金的室温组织由B2相和B19'相组成,冷却时合金发生B2→B19'马氏体相变;当Cu含量为12.5at.%时,合金的室温组织由B2相、B19相、B19'相组成,冷却时合金发生B2→B19→B19'马氏体相变;当Cu含量为20at.%时,合金的室温组织只有B19相,冷却时合金发生B2→B19马氏体相变;快速凝固及退火温度对Ti-Ni-Cu-Sn合金结构及相变的影响因Sn含量的不同而不同。合金成分对Ti-Ni-Cu基合金的力学性能有很大的影响。Ti50Ni45Cu5合金室温下处于B2相状态,合金中不存在马氏体相,具有较好的塑性和较高的抗拉强度;Ti50Ni15Cu32Sn3合金的抗拉强度比Ti50Ni45Cu5合金的抗拉强度还高,实现了高强且增韧的目标;与Ti50Ni15Cu32Sn3合金相比,Ti50Ni15Cu32Nb3合金的抗拉强度和塑性都比较差。三种合金在拉伸过程中都产生了应力诱发马氏体相变。
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.23

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本文编号：2766931