近等原子比Ti-Ni合金旋鍛棒材相變行為和力學(xué)性能的研究.pdf

1、近等原子比的Ti-Ni合金是性能最好、壽命最長、使用最為穩(wěn)定的合金。目前，該合金棒材主要是采用熱軋工藝進(jìn)行加工，而本文在熱軋基礎(chǔ)上進(jìn)行了不同變形量的旋鍛，其目的是為了改善棒材的力學(xué)性能，同時(shí)得到理想的逆馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度，為其實(shí)際應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　本文采用差熱分析儀(DSC)、配有程序控溫環(huán)境室的電子萬能試驗(yàn)機(jī)、金相顯微鏡、X射線衍射，研究了不同Ni含量的Ti-Ni合金顯微組織和相變行為;熱處理對(duì)變形棒材顯微組織的影響

2、以及變形量對(duì)Ti-49.7at.％Ni和Ti-50.7at.％Ni合金顯微組織、相變行為和拉伸性能的影響。
　　論文研究主要取得了以下結(jié)果:
　　Ti-50.7at.％Ni合金熱軋棒材室溫下是由母相、Ti4Ni2O氧化物相和少量的馬氏體相組成，Ti-49.7at.％Ni合金是馬氏體相和Ti4Ni2O氧化物相。Ti-49.7at.％Ni和Ti-50.7at.％Ni合金熱軋棒材在400℃熱處理后，發(fā)生再結(jié)晶形成了細(xì)小的晶粒，隨溫

3、度繼續(xù)升高到600℃，再結(jié)晶晶粒發(fā)生長大。
　　旋鍛變形改善了Ti-49.7at.％Ni合金棒材的組織均勻性，但晶粒尺寸未發(fā)生明顯變化，升溫過程中的相變峰向低溫方向移動(dòng)，As點(diǎn)從熱軋態(tài)的70.67℃降到變形量為13.5％時(shí)的56.38℃。Ti-50.0at.％Ni合金隨著變形量的增加，應(yīng)力誘發(fā)馬氏體的形成導(dǎo)致樣品表面出現(xiàn)了表面浮凸，升溫過程中的相變峰先向高溫方向移動(dòng)，當(dāng)變形量達(dá)到10.3％時(shí)又向低溫方向移動(dòng)，且相變峰變平緩，As溫

4、度從熱軋棒材的27.77℃升到變形量為3.1％時(shí)的34.98℃，變形量達(dá)到10.3％時(shí)As和Mf又降低至室溫以下。
　　Ti-49.7at.％Ni和Ti-50.7at.％Ni合金熱軋棒材當(dāng)熱處理溫度300℃以下，硬度值基本無變化，當(dāng)熱處理溫度為400℃時(shí)，硬度開始急劇下降，600℃后，兩種合金的硬度基本穩(wěn)定。在相同的熱處理溫度下，Ti-50.7at.％Ni合金的硬度值始終高于Ti-49.7at.％Ni合金的。隨變形量的增加，兩種合

5、金棒材的硬度成遞增趨勢。
　　與熱軋棒材相比，Ti-49.7at.％Ni合金旋鍛棒材在室溫下拉伸，當(dāng)變形量為3.2％時(shí)屈服強(qiáng)度σs下降，斷裂強(qiáng)度σb變化不明顯，當(dāng)變形量為13.5％時(shí)σs有所提高，但低于熱軋態(tài)的，斷裂強(qiáng)度σb明顯提高;400℃熱處理后室溫拉伸，當(dāng)變形量為3.2％時(shí)屈服強(qiáng)度σs下降，變形量達(dá)到13.5％時(shí)σs提高且顯著高于熱軋態(tài)的，斷裂強(qiáng)度σb隨變形量的增加而增大;120℃拉伸時(shí)，屈服強(qiáng)度σs和斷裂強(qiáng)度σb隨變形量增