退火态Ti-Ni-Zr合金丝的组织、相变和形状记忆行为

作者:叶俊杰; 贺志荣*; 张坤刚; 杜雨青
来源:材料热处理学报, 2020, 41(11): 61-70.
DOI:10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0203

摘要

用X射线衍射仪、光学显微镜、示差扫描量热仪、拉伸实验和循环实验等研究了退火温度(Ta)、形变条件和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.1Zr合金丝相组成、显微组织、相变和形变行为、应力循环特性的影响。结果表明:退火态Ti-50.8Ni-0.1Zr合金室温组织由母相B2和马氏体B19′组成。随Ta升高,合金丝经历回复、再结晶和晶粒长大过程,再结晶温度接近600℃。冷却/加热时,400℃退火态合金发生A→R→M/M→R→A(A-母相,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体,单斜结构)型相变,500℃退火态合金发生A→R→M/M→A型相变,600和700℃退火态合金发生A→M/M→A型相变。随Ta升高,合金丝的相变温度和热滞降低。室温下,400~550℃退火态合金丝呈形状记忆效应,600~700℃退火态合金丝呈超弹性。随形变速率增加,合金丝超弹性改善。随形变温度升高,合金丝平台应力增加,残余应变降低,超弹性改善。随应力应变循环次数增加,合金丝的超弹性改善,能耗作用先下降后趋于稳定。