凝固冷却梯度对铸态NiTiNb形状记忆合金微观组织和马氏体相变的影响

作者：张永皞; 孙明艳; 汤光平; 陈金明; 黄姝珂

来源：稀有金属, 2018, 42(11): 1121-1126.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.xy17090004

• NiTiNb形状记忆合金
• 微观组织
• 马氏体相变
• 冷却梯度
• 铸态合金

通过真空感应熔炼辅以石墨铸模冷却的方法制备了NiTiNb合金铸锭。由于石墨铸模出色的导热能力,在合金凝固过程中自下而上形成了一定的冷却梯度。采用光学显微镜(OM)以及高分辨扫描电子显微镜(SEM)等手段对铸锭不同位置的微观组织进行了表征研究,并利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对比分析了各位置的组成相以及马氏体相变特征。结果表明,凝固过程的冷却梯度对合金微观组织和相变行为具有明显影响。冷速较快的部位枝晶组织较为细小,而冷速较慢的部位则枝晶粗大。凝固冷却梯度虽然不会改变合金的组成相类别,但会对β-Nb相含量以及Nb元素在NiTi基体相中的固溶量造成影响,较快的冷却速度将会减少合金中的β-Nb相,同时增加Nb在NiTi相中的固溶水平。此外,冷速较快的部位其相变曲线峰型具有窄和高的特征,相变滞后也相对更宽。

• 单位
  中国工程物理研究院机械制造工艺研究所