tinicuni合金的马氏体相变行为分析

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1、学号2011106129密级哈尔滨工程大学学士学位论文TiNiCuNb合金的显微组织与相变行为院(系)名称：材料科学与化学工程学院专业名称：材料物理学生姓名：周炎哲指导教师：佟运祥副教授哈尔滨工程大学学号2011106129密级TiNiCuNb合金的显微组织与相变行为TheMicrostructureandPhaseTransformationBehaviorofTiNiCuNbAlloy学生姓名：周炎哲所在院系：材料科学与化学工程学院所在专业：材料物理指导教师：佟运祥职称：副教授所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交时间：2015年6月3日论文答辩日

2、期：2015年6月14日学位授予单位：哈尔滨工程大学TiNiCuNb合金的显微组织与相变行为摘要本文利用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、差示扫描量热分析仪以及拉伸试验机和弯曲实验对(Ti50Ni40Cu10)(1-X%)NbX(X=0,5,10,15at.%)形状记忆合金系统地研究了Nb含量对合金的显微组织、相组成、马氏体相变行为及力学性能与形状记忆效应的影响规律，并揭示其内在联系。室温下，TiNiCu形状记忆合金主要由B19结构的马氏体相和少量的Ti2(Ni,Cu)相组成。(Ti50Ni40Cu10)(1-X%)NbX(X=0,5,10,

3、15at.％)形状记忆合金主要由B2母相、β-Nb相及少量的Ti2(Ni,Cu)相组成。随Nb含量增加，TiNiCuNb合金的马氏体相变温度降低，相变滞后增加。这主要与合金基体中Ni与Ti的原子比及固溶进入基体中的Nb元素有关。室温下拉伸变形时，不同Nb含量的TiNiCuNb合金表现出不同的变形行为。Ti50Ni40Cu10合金的室温变形行为与马氏体变体的再取向有关。当Nb含量为5at.%时，合金在室温下的变形行为与应力诱发马氏体相变有关。Nb元素的加入提高了合金的形状记忆效应，这主要是因为Nb元素的加入所导致的晶粒细化强化和固溶强化作用，使合金的基体强

4、度得到提高，从而抑制了变形过程中不可逆的位错运动。关键词：TiNiCuNb形状记忆合金；马氏体相变；显微组织；形状记忆效应43TiNiCuNb合金的显微组织与相变行为AbstractInpresentwork,theinfluenceofNbcontentonmicrostructure,phaseconstituent,martensitictransformationbehavior,mechanicalpropertiesandshapememoryeffectofalloysof(Ti50Ni40Cu10)(1-X%)NbX(X=0,5,10,1

5、5at.%)shapememoryalloyswereinvestigatedbyusingopticalmicroscopy,scanningelectronmicroscopy(SEM),X-raydiffractionanalyzer(XRD),differentialscanningcalorimetry(DSC)andtensiletestingaswellasbendingtest.TiNiCushapememoryalloysmainlyconsistsofB19martensiteandsmallamountofTi2(Ni,Cu)pha

6、seatroomtemperature.(Ti50Ni40Cu10)(1-X%)NbX(X=0,5,10,15at.％)shapememoryalloysmainlyconsistsofB2parentphase,β-NbphaseandsmallamountofTi2(Ni,Cu)phase.WithincreasingNbcontent,thetransformationtemperaturesofTiNiCuNballoysdecreases,thetransformationhysteresisincreases.Thisispossiblyre

7、latedtotheNi/TiratioandNbelementofthematrix.TiNiCuNballoyswithdifferentNbcontentsshowsdifferentdeformationbehavioratroomtemperature.ThedeformationbehaviorofTi50Ni40Cu10alloyisrelatedtothereorientationofmartensitevariants.WhentheNbcontentis5at.%,thedeformationbehaviorisrelatedtost

8、ress-inducedmartensitictransformation.Th