钛镍铪高温形状记忆合金的研究进展.pdf

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1、钛镍铪高温形状记忆合金的研究进展／孟晓凯等·99·钛镍铪高温形状记忆合金的研究进展孟晓凯，赵春旺(内蒙古工业大学理学院，呼和浩特010051)摘要介绍了钛镍铪高温形状记忆合金的研究进展，简述了钛镍铪合金的制备与加工方法，着重阐述了钛镍铪的相变特性、显微组织结构、单程及双程形状记忆效应、超弹性行为、机械特性和相应的微观机理，最后提出了需要进一步研究的问题。关键词钛镍铪形状记忆合金相变显微结构中图分类号：TGl39．6文献标识码：AResearchProgressonTi--Ni-_HfHighTemperatureShapeM

2、emoryAlloyMENGXiaokai，ZHAOChunwang(CollegeofScience，InnerMongoliaUniversityofTechnology，Hohhot010051)AbstractTheresearchprogressonTiNi—Hfhightemperatureshapememoryalloyisreviewed．Thefabrica—tionandprocessmethodarebrieflyintroduced．Additionally，phasetransformationpr

3、operties，microstructure，one-wayandtwo-wayshapememoryeffect，superelasticitybehavior，mechanicalpropertiesandmicroscopicmechanismarefocusedon．Finally，keytopicsforfurtherstudiesarepointedout．KeywordsTi—Ni—Hf，shapememoryalloy，phasetransformation，microstructure温形状记忆合金的研究

4、不断系统全面。就其研究形态而言，0引言从最初的块体逐步发展到薄膜_。、薄板l】、薄带_]]及线作为一种新型工程材料，钛镍(Ti—Ni)合金以其优良的形状。相关加工处理方法也不断改进，表1【给出了状记忆效应、超弹性效应、生物相容性以及耐磨耐蚀高阻性部分文献所采用的制备加工方法。在机械工程、建筑工程、生物医学及日常生活等领域得到广表1Ti-Ni—Hf合金的加工工艺泛应用Ⅲ。但由于Ti—Ni合金本身内在属性的限制及C、O、Table1TheprocessmethodofTiNi—HfalloyN等杂质的影响，该二元合金的马氏体相变

5、开始温度很加工工艺工艺特点参考文献难突破100℃。再者，高温应用的需求紧迫，如高温驱动、过热预警及火灾报警等，使具有高相变温度的记忆合金，即高脉冲激光熔融薄膜法价鬈警蓑度[9]温形状记忆合金，成为广大科研工作者的重点研究课题。通溅射薄膜法制造方便、性价比高[10]过添加第三组元的方法，如用铪(Hf)替代与其同周期的Ti双辊制造工艺可板、s得到的Ti—Ni—Hf合金在价格、工作性能及相变温度等方面较Ti—Ni—Au、Ti—Ni—Pt、Ti—Ni—Pd及Ti—Ni—zr等三元合金具有明熔纺薄带法[14]显优势，非常适合高温应用[

6、2’。因此，Ti—Ni—Hf合金备受关真空白耗熔炼法E15]注，并得到广泛研究。悬浮熔炼法[162本文综述了Ti-Ni—Hf高温形状记忆合金的研究进展，简等离子电弧熔炼法合金污染小、成分易控制[17]要介绍了合金的制备加工方法，重点叙述了相变特性、显微真空感应熔炼法[18]组织结构、单程及双程形状记忆效应、超弹性行为及机械特性，并指出了相应的微观机理。快速冷凝法便于翟曩磊錾记忆[。]1制备／m-r方法平面流铸法可制备高质量的薄带[20]等通道转角挤压法易于形结构、[21]新技术新机器的不断进步与发展给广大科研人员在实验方法、

7、手段及设备等方面提供了有力帮助，使Ti—Ni—Hf高*教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20101514110002)；教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET10—0909)孟晓凯：女，1989年生，硕士生，从事形状记忆合金研究E-mail：ngdmxk@yahoo．cn赵春旺：通讯作者，男，1971年生，博士，教授，博士生导师，主要从事固体微结构与微纳米力学研究E-mail：zhaocw@imut．edu．cn·1O0·材料导报A：综述篇2013年2月(上)第27卷第2期相变特性的分析与测试(相变温度、相变顺序和晶化行

8、2相变特性为等)主要采用差示扫描量热法(DS()，也可采用组合纳米量热法]、电阻法与原位X射线衍射(XRD)法川进行研2．1相变温度及其稳定性究；合金组织结构的分析常采用XRD和透射电子微法作为形状记忆合金的一项重要特性，相变温度(马氏体(TEM)。另外，rri—Ni—Hf合金的研究范围也