Zr掺杂对Ti-Ni形状记忆合金相变、拉伸性能和循环超弹性的影响

摘要：

为了开发超弹性优异的Ti-Ni基形状记忆合金(SMA),以600℃退火态Ti-50.8Ni和Ti-50.8Ni-0.1Zr(摩尔分数)SMA为研究对象,用示差扫描量热仪、XRD、SEM和拉伸试验研究了Zr掺杂对Ti-Ni基SMA相组成、相变行为、拉伸性能和循环超弹性的影响.结果表明:掺杂0.1％Zr不影响Ti-Ni SMA的组成相和相变类型,但降低马氏体相变温度(tM),增加相变热滞(Δt),提高抗拉强度(Rm),降低伸长率(A),增强非线性超弹性稳定性.600℃退火态Ti-50.8Ni和Ti-50.8Ni-0.1Zr合金的室温组成相主要为母相B2,冷却/加热时发生B2→B19'/B19'→B2一步可逆马氏体相变;掺杂0.1％Zr后,Ti-Ni SMA的tM降低了34℃,Δt增加了22℃,Rm增加了79 MPa,A降低了22％.随应力?应变循环次数增加,Ti-50.8Ni合金由部分非线性超弹性转变为线性超弹性,Ti-50.8Ni-0.1Zr合金则始终保持稳定非线性超弹性,两种合金的超弹性残余应变(εR)和能量耗散(WD)均先降低后趋于稳定.随着循环应变速率的增加,Ti-50.8Ni合金的WD和等效阻尼比先降低后趋于稳定;Ti-50.8Ni-0.1Zr合金的WD和等效阻尼比先升高后趋于稳定.随循环应变幅值的增加,Ti-50.8Ni和Ti-50.8Ni-0.1Zr合金的WD和等效阻尼比皆升高.

关键词：Ti-Ni合金、Ti-Ni-Zr合金、形状记忆合金、马氏体相变、超弹性

所属期刊栏目：33

分类号：TG113.25(金属学与热处理)

资助基金：国家重点研发计划2016YFE0111400

在线出版日期：2023-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1110-1119