co对ti_ni形状记忆合金相变和形变特性的影响

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1、第39卷第4期稀有金属材料与工程Vol.39,No.42010年4月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGApril2010Co对Ti-Ni形状记忆合金相变和形变特性的影响贺志荣，蔡继峰，杨军，王芳(陕西理工学院，陕西汉中723003)摘要：用热重分析仪、X射线衍射仪、示差扫描量热仪及拉伸试验研究了Co对Ti-49.8Ni(at%,下同)形状记忆合金相变和形变特性的影响。结果表明，中温退火态Ti-49.8Ni合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→A(A—母相，R—R相，M—马氏体

2、相)；随退火温度升高，该合金的马氏体相变温度升高，R相变温度先升高后降低；该合金室温相组成为马氏体，具有形状记忆效应(SME)。用1%Co置换等量Ti后所得Ti-49.8Ni-1Co合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→R→A，相变温度低，室温组成相为母相A，具有超弹性(SE)特性。退火温度低于600℃时，Ti-Ni基合金的SME和SE特性良好，退火温度超过600℃后，合金氧化加剧，SME和SE特性变差，塑性显著提高。关键词：Ti-Ni基合金；相变；形变；形状记忆效应；超弹性+中图法分类号：TG139.6

3、;TG113.25文献标识码：A文章编号：1002-185X(2010)04-0633-05在诸多形状记忆合金(SMA)中，Ti-Ni合金最具代DX-2500型X射线衍射仪(XRD)分析合金的室温相组表性。该合金不仅具有良好的形状记忆效应(SME)和成，Cu靶Kα辐射。用岛津-50型示差扫描热分析仪超弹性(SE)特性，还具有比强度高、无磁性、耐腐蚀、(DSC)研究不同热处理态合金的相变行为，加热温度耐磨损、生物相容性好、高阻尼等特点，已逐步应用范围–150~150℃，加热/冷却速率为10/min℃。用[1]于航

4、空航天、建筑、桥梁等诸多领域。为了改善Ti-NiLDS-20KN型拉伸试验机研究不同热处理态合金丝在合金的SME和SE特性，可对其进行退火或时效处室温下的形变行为，试样长度为120~150mm，标距[2][3,4]理，或加入Co、Cr、V等进行合金化处理。Co60mm。用拉伸测力仪测试弹簧在不同温度下的切应[5,6]具有降低Ti-Ni合金相变温度的作用，当Co含量力-切应变曲线，Ti-49.8Ni合金弹簧测试温度范围为为1.38%的Ti-Ni-Co合金室温形变时产生应力诱发20~120℃，Ti-49.8Ni-1

5、.0Co合金测试范围为20~60℃。[7]M相变，为该合金在室温下获得SE创造了条件。2结果及分析在文献[5]中，本文作者系统研究了退火、时效工艺对Ti-49.8Ni-1.0Co合金相变行为的影响，给出了退火温度2.1加热氧化行为及其时间和时效温度及其时间对R、M相变温度和热图1给出了Ti-49.8Ni和Ti-49.8Ni-1.0Co合金加滞的影响规律。目前，有关Co对Ti-Ni合金相变和形热温度与质量变化∆ω的关系。可以看出：加热温度变行为影响的研究尚不充分。本实验以Ti-49.8Ni和超过600℃，两合金的

6、氧化加剧；加入1.0%Co后对Ti-49.8Ni-1.0Co为对象，通过对比研究，探讨了Co和合金的氧化行为影响不大。热处理对Ti-Ni合金相变和形变行为的影响规律。2.2相组成用X射线衍射仪对不同温度退火态Ti-Ni合金的1实验室温相组成进行了分析，结果见图2。可以看出，退实验材料为直径0.8mm的Ti-49.8Ni和火态Ti-49.8Ni合金的室温相为M相，[8]Ti-49.8Ni-1.0Co合金丝及弹簧，弹簧中径6~7mm，Ti-49.8Ni-1.0Co合金的室温相为A相。随退火温度[9]圈数5圈。热处理

7、在SK2-2-10管式电阻炉中进行，退升高，合金组织中出现了氧化物TiO2。室温下马氏火温度350~600℃。用ZRY-2P型热重分析仪(TG)研体相的存在表明Ti-49.8Ni合金室温下将呈现SME特究合金的加热氧化行为，试样长度为3mm，加热温度性，而A相的存在则表明Ti-49.8Ni-1.0Co合金在室范围为室温~1000℃，加热速率为10/min℃。用温下呈现SE特性。收到初稿日期：2009-04-28；收到修改稿日期：2009-12-31基金项目：陕西省自然科学基金(2009JM6010)和陕西省教育

8、厅科研计划(09JK375)作者简介：贺志荣，男，1960年生，博士，教授，陕西理工学院材料科学与工程学院，陕西汉中723003，电话：0916-2124888，E-mail:hezhirong01@163.com·634·稀有金属材料与工程第39卷65Ti-49.8Ni432102004006008001000图1Ti-49.8Ni和Ti-49.8Ni-1.0Co合金的TG曲线Fig