激光选区熔化NiTi形状记忆合金
发布时间：2021-07-07 06:28
近等原子比的镍钛（NiTi）形状记忆合金凭借其优异的形状记忆效应及超弹性而备受关注,是具备传感与驱动为一体的智能材料。凭借其优异的功能特性,镍钛合金在医疗器械、航空航天、交通等众多领域中是最有前途的功能性材料之一。然而,由于镍钛合金的高强度、化学活性高以及机加工性能差,目前采用传统方法制备的镍钛合金大多是几何形状简单的小型器件,这极大限制了镍钛合金应用范围的推广和性能改善。增材制造技术为制备几何形状复杂、大尺寸的镍钛合金构件提供了一种有效的途径。激光选区熔化（SLM）是一种常用来制备镍钛合金的方法,因为SLM提供了更好的表面光洁度和几何精度。在以往的研究中,发现SLM制备的NiTi合金在压缩模式下的力学性能与传统的NiTi样品相当。然而,在拉伸模式下,SLM制备的NiTi合金通常非常脆（拉伸应变<7%）,这严重限制了镍钛合金的应用推广。由于NiTi形状记忆合金大多数情况下是在拉伸状态下工作,因此对NiTi合金拉伸性能的研究是至关重要的。此外,拉伸性能对激光选区熔化产生的缺陷（如孔隙,微裂纹等）更敏感,这导致了由激光选区熔化制备的NiTi合金在拉伸模式下的呈现出较低的断裂应变,因此...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]选区激光熔化成型Ni50.8Ti49.2形状记忆合金的组织和性能研究[J]. 王硕,丰焱,林鑫. 机械工程学报. 2020(15)
[2]激光扫描速度对4D打印钛镍形状记忆合金相转变和超弹性的影响[J]. 卢海洲,马宏伟,罗炫,杨超,李元元. 机械工程学报. 2020(15)
[3]NiTi形状记忆合金激光增材制造研究进展[J]. 邓怀波,陈玉华,李树寒,邓云发,许明方,季迪. 稀有金属材料与工程. 2019(12)
[4]激光选区熔化技术的应用现状及发展趋势[J]. 姜海燕,林卫凯,吴世彪,陈杰. 机械工程与自动化. 2019(05)
[5]浅谈形状记忆合金的应用及发展[J]. 林廷艺. 世界有色金属. 2019(11)
[6]镍钛形状记忆合金生物相容性及其表面改性研究进展[J]. 白继岳,徐永清,何晓清,李川,朱敏. 中国修复重建外科杂志. 2018(08)
[7]Ti-Ni基形状记忆合金的特性及应用研究进展[J]. 冯辉,贺志荣,刘康凯,杜雨青,冀荣耀. 铸造技术. 2018(06)
[8]Ti-Ni基形状记忆合金的加工工艺及应用研究进展[J]. 刘康凯,贺志荣,冯辉. 铸造技术. 2017(09)
[9]镍钛合金形状记忆合金的特点及作用[J]. 周佳雯. 考试周刊. 2016(61)
[10]镍钛记忆合金增材制造技术研究进展及其在航空领域的应用前景[J]. 赵兴科. 航空制造技术. 2016(12)
博士论文
[1]激光选区熔化成形NiTi形状记忆合金技术基础研究[D]. 关凯.华中科技大学 2017
[2]NiTi形状记忆合金中Ni4Ti3相沉淀行为的相场法模拟研究[D]. 柯常波.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]热循环及低温时效耦合提高粗晶NiTi形状记忆合金功能稳定性的研究[D]. 蒲泽.山东大学 2019
[2]NiTi合金多步马氏体相变规律及原位透射电镜研究[D]. 窦海啸.北京工业大学 2012
[3]时效TiNi基记忆合金的马氏体相变行为与超弹性[D]. 梁楚錡.哈尔滨工程大学 2012
本文编号：3269130
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?ＮｉＴｉ合金相图［３４］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｆｏｒ?Ｎｉ－Ｔｉ?ａｌｌｏｙｓ??以Ｔｉ－５２ａｔ％Ｎｉ二元合金时效时的析出相顺序为例：??（１）?ＮｉＴｉ—ＮｉＴｉ＋Ｔｉ３Ｎｉ４—ＮｉＴｉ＋Ｔｉ２Ｎｉ３—ＮｉＴｉ＋ＴｉＮｉ３?（?＜?６８０?°Ｃ?）??——?
的［６２］。??＇?＇?＇?＇?＊?１?＇?１?＇＇．??３６０－?Ｊ??３２０－?ｈ??＊?、?，?＊??３００?－?、?＾??乂?２ＳＯ－?、＇?－??二?２６０」?、、、、＾＜?＾??２＊０：?？?、、、＜：、：??－：二?２?、、、＼」??２００，??Ｍ，?＼?＼?．??１Ｍ－?、」??１６０?？?．?????４１．８?５０．０?Ｓ０Ｊ?５０４?Ｓ０６?５０．６?５１．０?５１＾２??ｆａｔ．％??图１－６相变温度与Ｎｉ组分的关系＿??Ｆｉｇ．?１－６?Ｐｈａｓｅ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ?ｖｅｒｓｕｓ?Ｎｉ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ！６０１．??（２）热处理的影响??热处理能够明显改变ＮｉＴｉ合金的显微组织，相组成和相元素含量等材料状??态［３４］。在热处理过程中，析出相将会影响相变行为，而析出相的尺寸、形状与热??处理制度相关，这些因素都会对Ｒ相和马氏体相有重要的影响。有研究表明，??影响ＮｉＴｉ合金相变行为的根本原因是位错和细小的析出相的产生。由于位错和??细小析出相的出现，使得马氏体相变受阻，从而导致产生Ｒ相变并和马氏体相??变重叠或先后发生，进而导致相变行为复杂［？】。华南理工大学谢庆峰等人发现适??当的热处理可以调节ＮｉＴｉ合金的相变温度，在３００－５００Ｔ时进行时效处理，时??间越短Ａｆ温度降低越显著；而在保温时间相同时，温度越低，Ａｆ温度降低越明??显［６４］。南洋理工大学的乂１１地《吨等人发现退火温度对耵－５０．８５汕（３１．％）形状??记忆合金的相变彳丁为影响显者。随着退火温度的降低，Ｒｓ
ｖ??一?Ｊ，??（Ｃ）?２５ｎ???＾?５０ＴＣ－ＮＡ??／?２０ＴＣ－ＮＡ?一??ｊｌ?１０ＴＣ－ＮＡ?３?Ｂｓ＼?Ａ＿＞Ｍ??一?ｙ?｜２０＂?■一－＼麗??二—２ＴＣ＇ＮＡ?Ｉ?＼??Ｗ?１ＴＣ－ＮＡ?Ｅ?＼??￣＾?｜１５－?＼??匚Ｉ?Ｉ?Ｈ??－１５０?－１００?－５０?０?５０?１００?１５０?０?１?２?５?１０?２０?５０?１２０??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（°Ｃ）?Ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｃｙｃｌｅｓ??图１－７不同热循环次数处理后的粗晶ＮｉＴｉ合金的相变行为［３５］?（ａ）?ＤＳＣ曲线；（ｂ）马氏体转??变峰值温度Ｍｐ随热循环次数的变化；（ｃ）Ａ—Ｍ转变热随热循环次数的变化??Ｆｉｇ．?１－７?Ｐｈａｓｅ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏａｒｓｅ－ｇｒａｉｎｅｄ?ＮｉＴｉ?ａｌｌｏｙ?ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ?ｔｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｔｈｅｒｍａｌ?ｃｙｃｌｅｓ［３５］．?（ａ）?ＤＳＣ?ｃｕｒｖｅｓ；?（ｂ）?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｃｙｃｌｅ?ｔｉｍｅｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ??ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｐｅａｋ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（Ｍｐ）?ａｎｄ?（ｃ）?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｈｅａｔ?ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?Ａ＾Ｍ??ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ??（３）热循环对相变行为的影响??ＭｉｙａｚａｋｉｔＭ等人认为由于热循环所引入的位错而形成的应力场是对相变行??为产生影响的根本原因。同济大学的唐人剑［６７１等人研宄发现热循环可以改变相变??温度，但是对
【参考文献】：
期刊论文
[1]选区激光熔化成型Ni50.8Ti49.2形状记忆合金的组织和性能研究[J]. 王硕,丰焱,林鑫. 机械工程学报. 2020(15)
[2]激光扫描速度对4D打印钛镍形状记忆合金相转变和超弹性的影响[J]. 卢海洲,马宏伟,罗炫,杨超,李元元. 机械工程学报. 2020(15)
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[4]激光选区熔化技术的应用现状及发展趋势[J]. 姜海燕,林卫凯,吴世彪,陈杰. 机械工程与自动化. 2019(05)
[5]浅谈形状记忆合金的应用及发展[J]. 林廷艺. 世界有色金属. 2019(11)
[6]镍钛形状记忆合金生物相容性及其表面改性研究进展[J]. 白继岳,徐永清,何晓清,李川,朱敏. 中国修复重建外科杂志. 2018(08)
[7]Ti-Ni基形状记忆合金的特性及应用研究进展[J]. 冯辉,贺志荣,刘康凯,杜雨青,冀荣耀. 铸造技术. 2018(06)
[8]Ti-Ni基形状记忆合金的加工工艺及应用研究进展[J]. 刘康凯,贺志荣,冯辉. 铸造技术. 2017(09)
[9]镍钛合金形状记忆合金的特点及作用[J]. 周佳雯. 考试周刊. 2016(61)
[10]镍钛记忆合金增材制造技术研究进展及其在航空领域的应用前景[J]. 赵兴科. 航空制造技术. 2016(12)
博士论文
[1]激光选区熔化成形NiTi形状记忆合金技术基础研究[D]. 关凯.华中科技大学 2017
[2]NiTi形状记忆合金中Ni4Ti3相沉淀行为的相场法模拟研究[D]. 柯常波.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]热循环及低温时效耦合提高粗晶NiTi形状记忆合金功能稳定性的研究[D]. 蒲泽.山东大学 2019
[2]NiTi合金多步马氏体相变规律及原位透射电镜研究[D]. 窦海啸.北京工业大学 2012
[3]时效TiNi基记忆合金的马氏体相变行为与超弹性[D]. 梁楚錡.哈尔滨工程大学 2012
本文编号：3269130
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