Ti+50+Ni+25Cu+25合金低频内耗特性地研究.pdfVIP

Ti。。Ni。。cu：。合金低频内耗特性的研究’ 石萍陈骈瑕杨大智沈惠敏+ (大连理工大学材料工程系，大连，116024) (+南京大学物理系，南京，210093) 摘要本文利用低频倒扭捶研究了TlsoNi：sCu25合比，2Sat％合金具有更好的减振性能，甚至于在振动 佥的相变内耗特性，该合金在室温以上发生一段马氏 实验时无法激振，但对于其作用机理并未进行深入研 体相变B2¨B19，相变内耗峰随颊率降低而增大，随究。本章对Ti。。Ni。。Cu*合金的阻尼性能进行了研究， 温度速率拽性增加，时效处理会降低相变内耗峰，且 对外部参数如振动频率，温度速率对阻尼的影响规律 时效温度越高，内耗峰越低。 进行了探讨。 关键词Ti5㈣NiCu2s合盒内耗相变 2实验过程和方法 j 号I 舌 实验所用舍金采用真空感应熔炼，成分为50at蹦 Ti一25at％Ni一25at％Cu，简称Ti5。Ni25Cu25合金。合金 形状记忆合金(SMAs)本身是一种很好的阻尼 材料，它能消耗外界振动产生的机械能，实现减振降 铸锭经1125K真空下均匀化退火24h。内耗试样用电 噪。金属的阻尼与内耗密切相关，可以通过测定内耗 火花线切割方法直接从退火的铸锭上切下，尺寸为 来评定阻尼性能。内耗是由材料内部缺陷的滞后运动 或各种缺陷的相互作用形成的，形状记忆合金的相变 温10rain然后空冷，部分试样分别在625K，725K， 内耗，已经进行了多年研究。加热或冷却通过相变温 825K下时效36h。测试设备为多功能倒扭摆，内耗测 度区间时，会出现相变内耗峰，～般认为相交内耗峰 试在真空下(101Pa)进行，振幅为2×10一，加热 是由相变时合金母相／马氏体共格界面的迁移及高密 或冷却速率为1K／rain。 度的马氏体变体间孪晶界的迁移和马氏体变体的互 3实验结果及讨论 相吞并造成的。内耗是研究SMAs马氏体相变的一 种十分有效的手段，通过对各种SMAs的内耗研究，3 1 固溶处理合金的阻尼特性 人们已经弄清了许多马氏体和母相的晶体结构及马 氏体相变动力学方面的问题。 图1为固溶处理的Ti50Nizscu25合金样品在加热 在NiTi二元SMAs中添加Cu替代Ni面形成 的TiNiCu三元SMAs，Cu含量达到30％时，合金仍 具有形状记忆效应[11]。热弹性马氏体相变所涉及的 拦 相除了CsCl型的母相和B19’单斜马氏体外，还出现 茬 B19正交马氏体相p“】。B19比B197马氏体相比，除 了晶体结构上的差异外，性能也稍有不同，B19比 B19’马氏体具有更低的弹性模量和屈服强度。一般 认为，这也是TiNiCu的阻尼性能比NiTi二元台金 国垃fK) 大的主要原因。cu含量低于lOat％时·TiNiCu台金 图1 TisoNi“Cu25合金固溶处理后内耗一温虔曲线， 的相变为B2¨B19¨B19’，而当cu含量为25at蹦 频率0．46Hz，振幅2×10一，升温速率1K／mln 1 of frictiontor FigTemperaturedependenceInternal 时，TiNin