重熔niti形状记忆合金的组织与相变行为研究

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1、硕士学位论文摘要在NiTi形状记忆合金产品的加工过程中，将产生大量的废料(边角料)，其材料利用率约为20％，造成材料的极大浪费。研究并解决NiTi合金边角料重熔再利用的问题将大大降低NiTi．合金产品的生产成本，这将对NiTi合金产品的推广应用具有重大的现实意义。本文分别采用了真空电弧熔炼和真空感应熔炼的方式对NiTi合金进行了重熔。并对重熔后的合金进行了固溶加时效的热处理。测试了重熔后合金中的化学成分；讨论了合金中的物相以及显微组织；分析了合金的相变行为。采用真空电弧重熔的合金中Ti含量比实验所设计的略为偏低，Ni含量偏高；而石墨坩锅或氧化锆坩锅真空感应重熔的合金中Ni、Ti含量

2、与实验设计的相差无几。三种熔炼方式重熔的合金中C、O、N、H含量都在ASTMF2063．oo标准范围内，其中石墨坩锅感应重熔的合金中，C含量高于O含量，且随边角料的增加，C含量逐渐增多；而氧化锆坩锅感应重熔或电弧重熔的合金中，O含量高于C含量，且随边角料的增加，o含量逐渐增多。三种熔炼方式重熔的合金中N和H含量都比较低。NiTi合金边角料经石墨坩锅感应重熔后，在室温下存在NiTi合金B2、TiC相，且随边角料的增加，合金中呈连续、交叉分布的TiC逐渐增多；而经氧化锆坩锅感应重熔或经电弧重熔后，在室温下存在NiTi合金B2、Ni2Ti40、TiC相，且随边角料的增加，合金中Ni2Ti

3、40含量逐渐增多，而TiC含量很少。三种熔炼方式重熔的合金表现出了不同程度的择优取向，且在铸态下的组织特征相似，即当合金采用边角料加单质原材料混合熔炼后，合金组织呈现出粗大的树枝晶，成分偏析严重；而合金全采用全为单质原材料熔炼或全为边角料重熔后，合金中呈现细小、分布较均匀的组织。只是其组织形貌有很大的不同。除用氧化锆坩锅感应重熔全为边角料的铸态合金不具有马氏体相变及逆相变外，用三种方式熔炼全为单质原材料或重熔全为边角料的铸态合金显示了一定相变行为。其相变热流峰均为相对平坦的“馒头峰”，马氏体逆相变相变温度区间较宽。重熔的合金经热处理后表现出了较强的马氏体相变及逆相变，在热循环中，发

4、生了R相和B19，相两步马氏体相变。与热处理前合金的相变行为相比，各相变热流峰均变得尖锐；马氏体逆相变相变区间变小；马氏体相变及其逆相变的开始温度大幅度提高。石墨坩锅真空感应熔炼方式和真空电弧熔炼方式重熔合金具有明显的相变行为；而氧化锆坩锅真空感应熔炼方式重熔合金具有不明显的相变行为。关键词：重熔；NiTi形状记忆合金；化学成分；显微组织；相变行为重熔NiTi形状记忆合金的组织与相变行为研究AbstractIIltIleNiTishapem锄。巧alloypro(hlctsprocessill吕it、)lrillhavea10tofw嬲te(1enoVermat丽a1)，肌dⅡlc

5、mat舒alutilizationratew嬲about20％，w，hiChresultsinagreatdealofmat嘶alswaste．Stud妒ngands01VingtheremeltingandrecycleofNiTialloylenovermat嘶alwillgreatlyreduceproductioncostofNiTia110ypmducts．Itwillbesi印i6cancepmcticalmeaIlingfor1argerscaleapplicationofN汀ia110yproducts．IIlmisp印er，theNiTialloy1eftoVer

6、matcrialw硒femeltedbyusingVacuumarcmelting(、7伽Ⅵ)aIldV㈣inductionmelt衄g(VIM)。Heat吮咖entofsohltionanda舀ngwerec枷edoutforreIlleltedalloy．Thech锄icalcompositionsweretested；thephase，microstmcture趴dmo印hologycharactedsticwerediscussed；aSwell懿mephaSe缸姐sfonTlationbeha讥oroftheNiTialloyaRerremeltingwasanalyze

7、dThecontentofTiwaSsli曲tlylowerthallthatoftheeXp甜mentaldesign，butt11econtentofNiwashi曲erinthealloyaftervaCmlmarcfemelting(VAI泓)．ThecontentsofTialldNiwereconsistelltwithtlleexp嘶mentaldesigninmealloyaRervacuuminductionremelting(VIRM)using黟