合金元素对Ni_（41）Ti_（44）Cu_7Zr_8合金相变及力学性能的影响.pdfVIP

锨 材 料 2013年第15期(44)卷 文章编号 ：1001—9731(2013)15—2152一O4 合金元素对 Ni4Ti44CuZr8合金相变及力学性能的影响 张中艳 ，吴 渊，王 辉 ，刘雄军，吕昭平 (北京科技大学 新金属材料国家重点实验室 ，北京 100083) 摘 要： 合金元素影响 NilTiCu7Zr8形状记忆合 和V)以及 Ni1 TiCu7Zr8Fe (z1一1、3)，分别简称 金的相变马氏体屈服应力，分析表 明具有合适原子尺 为Basedalloy、Sil、Hf1、Col、A11、V1、Fel、Fe3合金， 寸并且与Ti原子间具有合适的负混合焓的合金元素 ， 上述成 分均 以原 子分数 表示 。所用 原料 纯度 均 能有效提 高NiTiCuZr。合金 的马氏体屈服应力。 99．9 。母合金锭采用真空电弧炉在 Ti吸氧的Ar 少量的Fe元素添加能够显著降低该合金的相变温度 ， 气氛中熔炼，铸锭质量为 30g，每个铸锭均反复冶炼 6 1 Fe元素的添加能使合金的相变温度 降低 约48℃， 遍以保证成分的均匀性 ，然后采用真空水冷铜模负压 在室温时表现 出超弹性行为；3 Fe元素的添加能使 吸铸方法制成 03mm×60mm棒状试样 。利用线切割 该合金 的马氏体相变温度降低 88。C以上，室温加载时 在棒状试样的中部相 同位置取样 。采用 X射线衍射 不表现形状记忆特征。 仪 (XRD，DMAX—RB)，扫描 电子显微镜 (SEM，Zeiss 关键词： 形状记忆合金 ；超弹性；相变温度 ；屈服应 SUPRA 55)及透射电子显微镜 (TEM，JEM 2000)对 力 样品的微观组织结构进行分析。透射电镜试样首先利 中图分类号： TG139．6 文献标识码：A 用线切割沿棒状试样截面方 向取厚度约为 0．5ram 的 DOI：10．3969／．issn．1001-9731．2O13．15．00S 薄片 ，机械打磨至约 5Om后采用电解双喷获得所需 1 引 言 薄区，所用双喷液配比为 (HNO。)：，z(CH OH)一1 ：3。室温力学性能测试应变速率为 2×1O ／s，所用 NiTi基合金 由于其优异的形状记忆性能和超弹 万能试验机型号为CMT一4305。合金 的相变热力学分 性性能、良好的力学性能、耐腐蚀性和生物相容性 以及 析在 NETZSCHSTA409C差示扫描量热仪 (DSC) 高阻尼特性u。j，引起材料界和工程界的广泛重视。第 上完成 ，测试温度范围为一80…400 8O。C循环 ，加 三元素加入对 NiTi合金的形状记忆性能特别是相变 热及降温速率均为 5K／rain。 温度会产生显著影响，可将它们分为 3类 ：一类使相变 温度降低 ，如 A1_l8]、CrE、Cot 和 FeE 。。等 ；另一 3 结果与讨论 类提高相变温度，如 Pd：”]、AuE”]、pt[”]、HfE 、ZrE21,22] 3．1 不同合金元素对 NiTiCuZr合金力学性 能 等；此外，Cu元素对相变温度影响不大 ，但是能改变相 影响 变顺序，使