激光扫描速度对4D打印钛镍形状记忆合金相转变和超弹性的影响

作者：卢海洲; 马宏伟; 罗炫; 杨超^*; 李元元

来源：机械工程学报, 2020, 56(15): 65-71.

• 4D打印
• 形状记忆合金
• 相转变
• 超弹性
• 微观结构

通过调控激光扫描速度,运用4D打印技术制备出具有不同相转变温度和微观结构的钛镍形状记忆合金。结合XRD、DSC、SEM和循环压缩等分析方法研究了不同扫描速度对4D打印钛镍合金相组成、相转变、微观结构和超弹性的影响。结果表明,当激光扫描速度从80 mm/s到150 mm/s时,4D打印钛镍合金中马氏体相(B19’)含量减少,奥氏体相(B2)含量增加;马氏体转变开始温度(Ms)和奥氏体转变结束温度(Af)随激光扫描速度增加而降低。奥氏体状态下循环压缩试验结果表明:激光扫描速度为80mm/s时,4D打印钛镍合金具有良好的超弹性,10次循环压缩后稳定的可回复应变达到4.99%,高于目前文献报道的回复应变2.64%;激光扫描速度为150 mm/s时,在3次循环压缩后回复应变几乎保持在4.55%不变。

• 单位
  华中科技大学; 华南理工大学