Ti-Ni-Cu-Pt窄滯后記憶合金的馬氏體相變與顯微組織.pdf

1、形狀記憶合金微驅(qū)動(dòng)器在MEMS系統(tǒng)具有非常廣泛的應(yīng)用，而通過減小相變熱滯提高驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)速度具有非常重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義。本文采用X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡及差示掃描量熱儀等，系統(tǒng)研究了Ti50Ni35Cu15-xPtx(x=1,1.5,2.5,3at.％)和Ti50-xNi35+xCu13.5Pt1.5(x=1,2 at.%)窄滯后形狀記憶合金的組織結(jié)構(gòu)、相變行為、熱循環(huán)性質(zhì)和溫度記憶效應(yīng)。
　　研

2、究表明，室溫下固溶態(tài)等原子比Ti50Ni35Cu15-xPtx(x=1,1.5,2.5,3 at.%)合金和富鎳Ti50-xNi35+xCu13.5Pt1.5(x=1,2 at.%)合金中存在兩相：B19馬氏體（或B2母相）和Ti2(Ni,Cu,Pt)相。等原子比Ti50Ni35Cu15-xPtx(x=1,1.5,2.5,3at.%)合金中馬氏體孿晶類型為{011}復(fù)合孿晶和{111}Ⅰ型孿晶，大量存在的是{011}復(fù)合孿晶。{011}

3、復(fù)合孿晶馬氏體片相互平行(或者垂直)，呈現(xiàn)單組態(tài)形貌；{011}復(fù)合孿晶界面清晰平直共格良好，界面附近不存在位錯(cuò)等缺陷。
　　等原子比Ti50Ni35Cu15-xPtx（x=1,1.5,2.5,3at.%）合金加熱冷卻過程中只發(fā)生一步相變，即B2-B19相變。合金的相變溫度隨著P t含量的增加先下降，然后基本保持穩(wěn)定；x=1.5合金相變熱滯(Af-Ms)達(dá)到最?。?.26K）。富鎳Ti50-xNi35+xCu13.5Pt1.5(x

4、=1,2 at.%)合金固溶態(tài)都只發(fā)生一步B2-B19相變，x=1合金相變熱滯最?。?.32K），時(shí)效后相變熱滯都有不同程度增大；Ti49Ni36Cu13.5Pt1.5合金只有600℃時(shí)效5h發(fā)生兩步相變，其他溫度和時(shí)間時(shí)效后均發(fā)生一步相變；隨著時(shí)效溫度升高和時(shí)效時(shí)間的延長相變溫度呈升高趨勢。
　　Ti50Ni35Cu15-xPtx（x=1,1.5,2.5,3at.%）合金的相變溫度在熱循環(huán)次數(shù)達(dá)到60次以后基本不再發(fā)生變化，x=

5、1.5的相變特征溫度變化較小，100個(gè)循環(huán)后不超過1.5K。相變熱滯隨著循環(huán)次數(shù)的增加首先減小而后基本趨于穩(wěn)定。相變熱滯與摩擦功的變化規(guī)律基本相同，隨循環(huán)的次數(shù)增加而減小。加熱過程中在As和Af之間停頓會(huì)產(chǎn)生溫度記憶效應(yīng)（TME），降溫過程中則不會(huì)產(chǎn)生；多個(gè)溫度停頓時(shí)，溫度降序進(jìn)行停頓，每個(gè)停止溫度都會(huì)被記憶；而溫度升序停頓，只有最高溫度被記憶。溫度記憶效應(yīng)可以通過錘子過程（在同一溫度多次停止）訓(xùn)練和加強(qiáng)，而在Ti-Ni-Cu-Pt合金