新型超弹性轴承材料TiNi60合金的研究进展
发布时间：2021-11-09 04:03
TiNi60合金是一种弹性模量低、硬度大、比强度高、无磁性、尺寸稳定性好、耐腐蚀性强的新型超弹性轴承材料,NASA等国外研究机构对其进行了深入研究。系统阐述了Ti Ni60合金材料的特性,重点论述了其在熔炼与加工、硬度强化机理、力学性能、摩擦学性能、高温抗氧化行为以及超弹性等方面的国内外最新研究进展,分析了相关研究中存在的问题,并简要阐述了超弹性TiNi60合金在航空航天领域的应用前景,探讨了有关TiNi60合金材料亟需研究的内容,以期推动国内外相关研究进展。
【文章来源】：中国有色金属学报. 2020,30(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
TiNi60合金B2单晶胞[11]
此外，Ti和Ni都是高活性金属，熔炼过程中熔体的污染、夹杂物的形成以及铸造中的孔洞，都会造成材料局部应力集中，造成裂纹扩展，最终导致Ti Ni60合金铸件的加工更加困难[3,6,16]。热等静压是一种先进的成型工艺，其原理如图2[17]所示，相对铸造而言，其具有很大的优势，可近净成型，大幅减少机械加工[9]，而且热等静压中颗粒的随机取向，使得材料获得更多各向同性的力学性能[12]，并会减少污染、夹杂物以及孔洞的形成[18]。但高活性粉末颗粒的表面氧化，会导致合金力学性能下降，是热等静压工艺面临的关键问题[12]。综上所述，传统真空电弧/感应熔炼工艺中熔体的氧化、坩埚对熔体的污染所形成的夹杂物以及铸造过程中缩孔等缺陷，是影响合金质量的主要因素。粉末冶金与传统工艺相比，具有无可比拟的优势，如熔体污染小、可近净成型等，但高活性粉末颗粒的表面氧化，也导致产品力学性能下降。Ti Ni60合金的激光熔覆工艺鲜有研究，仅有一篇文献报道，主要对其可行性进行了初探[19]。
基于理论计算和实验结果，不难看出，Ti Ni60合金的高硬度主要是归功于纳米级亚稳态Ni4Ti3在B2Ti Ni相上的大量析出，阻碍了位错的滑移。而亚稳态Ni3Ti2和热力学平衡态Ni3Ti相则会导致Ti Ni60合金的脆性增大，硬度降低。固溶处理是实现Ti Ni60合金高硬度的有效途径。1.1.3 力学性能
本文编号：3484585
【文章来源】：中国有色金属学报. 2020,30(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
TiNi60合金B2单晶胞[11]
此外，Ti和Ni都是高活性金属，熔炼过程中熔体的污染、夹杂物的形成以及铸造中的孔洞，都会造成材料局部应力集中，造成裂纹扩展，最终导致Ti Ni60合金铸件的加工更加困难[3,6,16]。热等静压是一种先进的成型工艺，其原理如图2[17]所示，相对铸造而言，其具有很大的优势，可近净成型，大幅减少机械加工[9]，而且热等静压中颗粒的随机取向，使得材料获得更多各向同性的力学性能[12]，并会减少污染、夹杂物以及孔洞的形成[18]。但高活性粉末颗粒的表面氧化，会导致合金力学性能下降，是热等静压工艺面临的关键问题[12]。综上所述，传统真空电弧/感应熔炼工艺中熔体的氧化、坩埚对熔体的污染所形成的夹杂物以及铸造过程中缩孔等缺陷，是影响合金质量的主要因素。粉末冶金与传统工艺相比，具有无可比拟的优势，如熔体污染小、可近净成型等，但高活性粉末颗粒的表面氧化，也导致产品力学性能下降。Ti Ni60合金的激光熔覆工艺鲜有研究，仅有一篇文献报道，主要对其可行性进行了初探[19]。
基于理论计算和实验结果，不难看出，Ti Ni60合金的高硬度主要是归功于纳米级亚稳态Ni4Ti3在B2Ti Ni相上的大量析出，阻碍了位错的滑移。而亚稳态Ni3Ti2和热力学平衡态Ni3Ti相则会导致Ti Ni60合金的脆性增大，硬度降低。固溶处理是实现Ti Ni60合金高硬度的有效途径。1.1.3 力学性能
本文编号：3484585
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