Ti-Ta-Cu合金馬氏體相變的穩(wěn)定性與形狀記憶效應.pdf

1、本文采用光學顯微分析、掃描電子顯微分析、X射線衍射分析、彎曲法等方法系統(tǒng)研究了Ti68Ta32-xCux(x=0,3,6,9,12,15)合金的顯微組織、馬氏體相變和形狀記憶效應,揭示了Cu添加和時效對組織結(jié)構(gòu)和相組成、馬氏體相變及其穩(wěn)定性以及單程和雙程形狀記憶效應的影響規(guī)律及機制。
　　研究發(fā)現(xiàn),Cu對Ti-Ta合金的顯微組織與相組成有較大影響。當 Cu含量小于9at％時,Ti68Ta32-xCux合金室溫顯微組織呈枝晶態(tài),為單

2、相α”馬氏體。Cu含量為12at%時,顯微組織中出現(xiàn)正方結(jié)構(gòu)的Ti2Cu第二相,該相主要分布在晶界處。時效對α”馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)無明顯影響,但是時效會導致晶界處析出少量的Ti2Cu相,其數(shù)量隨時效溫度升高而減少,隨時效時間延長而增多。
　　Cu添加對Ti-Ta合金馬氏體相變溫度有顯著影響。Cu含量增加, Ti68Ta32-xCux合金的相變溫度升高。在473～673K時效,相變溫度下降,其主要原因在于時效過程中析出ω相,導致基體

3、Ti含量降低所致;時效溫度越高,時間越長,ω相析出越多,相變溫度越低。熱循環(huán)導致 Ti68Ta32-xCux合金的相變溫度降低。Cu添加和時效提高了Ti-Ta合金馬氏體相變溫度的穩(wěn)定性,熱循環(huán)后相變溫度下降幅度較小,趨于穩(wěn)定所需的循環(huán)次數(shù)變少。
　　Cu添加提高了Ti-Ta合金的形狀記憶效應。隨著Cu含量的增加可恢復應變增大,當Cu含量為3at%時,可恢復應變達2.75%;繼續(xù)增加Cu含量,可恢復應變下降。時效改善了Ti68Ta3

4、2-xCux合金的形狀記憶效應。時效溫度升高,可恢復應變增大,673K下時效2h后,Ti68Ta32-xCux合金的可恢復應變達3.47%。預應變增大,室溫下 Ti68Ta32合金的雙程記憶效應增大。當預應變?yōu)?.5%時,雙程可恢復應變達0.63%。473～673K時效2小時后,Ti68Ta32-xCux合金不呈現(xiàn)雙程記憶效應,而673K時效10小時后又呈現(xiàn)雙程記憶效應。隨熱循環(huán)次數(shù)的增加,雙程可恢復應變先下降后趨于穩(wěn)定。Cu添加后,下