退火和时效工艺对富镍Ti-Ni形状记忆合金显微组织和相变行为的影响

作者：贺志荣^*; 王芳

来源：功能材料, 2023, 54(06): 6172-6178.

• Ti-Ni合金
• Ti-50.8Ni合金
• 形状记忆合金
• 退火
• 时效
• 显微组织
• 相变

为了给富镍Ti-Ni形状记忆合金热处理工艺的优化提供依据，以Ti-50.8Ni合金丝为对象，用光学显微镜、透射电子显微镜和示差扫描量热仪研究了退火和时效工艺对富镍Ti-Ni合金显微组织、相变类型、相变温度和相变热滞的影响规律。Ti-50.8Ni合金丝经350～800℃+5～120 min退火处理后，随退火温度和时间增加，合金发生回复、再结晶和晶粒长大过程，再结晶温度在600℃左右，显微组织形态由纤维状向等轴状变化；冷却/加热相变类型由B2→R→B19′/B19′→R→B2型向B2→R→B19′/B19′→B2型向B2→B19′/B19′→B2型转变(B2-母相，CsCl型结构；R-R相，菱方结构；B19′-马氏体相，单斜结构);R相变温度θR先升后降，极大值35.2℃在400℃退火态合金中取得；马氏体(M)相变温度θM升高，M相变热滞ΔθM降低，R相变热滞ΔθR约为4℃。该合金经300～500℃+0.5～50 h时效处理后，随时效温度和时间增加，合金中Ti3Ni4析出物形貌由细小颗粒状→针状→粗片状变化；300℃和500℃时效态合金的相变类型分别为B2→R→B19′/B19′→R→B2和B2→R→B19′/B19′→B2,400℃时效态合金的相变类型由B2→R→B19′/B19′→R→B2型向B2→R→B19′/B19′→B2型转变；θR300、θR400、θR500、θM300和θM500升高；θM400先降后升，极小值-121.4℃在400℃+1 h时效态合金中取得；ΔθM300和ΔθM400先升后降，极大值70.5℃和129.4℃分别在300℃+5 h和400℃+1 h时效态合金中取得；ΔθM500降低，ΔθR300和ΔθR400约为4℃。

• 单位
  陕西理工大学