重熔NiTi形狀記憶合金的組織與相變行為研究.pdf

1、在NiTi形狀記憶合金產(chǎn)品的加工過程中，將產(chǎn)生大量的廢料(邊角料)，其材料利用率約為20％，造成材料的極大浪費(fèi)。研究并解決NiTi合金邊角料重熔再利用的問題將大大降低NiTi合金產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，這將對(duì)NiTi合金產(chǎn)品的推廣應(yīng)用具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 本文分別采用了真空電弧熔煉和真空感應(yīng)熔煉的方式對(duì)NiTi合金進(jìn)行了重熔。并對(duì)重熔后的合金進(jìn)行了固溶加時(shí)效的熱處理。測(cè)試了重熔后合金中的化學(xué)成分；討論了合金中的物相以及顯微組織；分析了合

2、金的相變行為。 采用真空電弧重熔的合金中Ti含量比實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的略為偏低，Ni含量偏高；而石墨坩鍋或氧化鋯坩鍋真空感應(yīng)重熔的合金中Ni、Ti含量與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相差無幾。三種熔煉方式重熔的合金中C、O、N、H含量都在ASTM F 2063.00標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，其中石墨坩鍋感應(yīng)重熔的合金中，C含量高于O含量，且隨邊角料的增加，C含量逐漸增多；而氧化鋯坩鍋感應(yīng)重熔或電弧重熔的合金中，O含量高于C含量，且隨邊角料的增加，O含量逐漸增多。三種熔煉

3、方式重熔的合金中N和H含量都比較低。 NiTi合金邊角料經(jīng)石墨坩鍋感應(yīng)重熔后，在室溫下存在NiTi合金B(yǎng)2、TiC相，且隨邊角料的增加，合金中呈連續(xù)、交叉分布的TiC逐漸增多；而經(jīng)氧化鋯坩鍋感應(yīng)重熔或經(jīng)電弧重熔后，在室溫下存在NiTi合金B(yǎng)2、Ni2Ti4O、TiC相，且隨邊角料的增加，合金中Ni2Ti4O含量逐漸增多，而TiC含量很少。三種熔煉方式重熔的合金表現(xiàn)出了不同程度的擇優(yōu)取向，且在鑄態(tài)下的組織特征相似，即當(dāng)合金采用邊角

4、料加單質(zhì)原材料混合熔煉后，合金組織呈現(xiàn)出粗大的樹枝晶，成分偏析嚴(yán)重；而合金全采用全為單質(zhì)原材料熔煉或全為邊角料重熔后，合金中呈現(xiàn)細(xì)小、分布較均勻的組織。只是其組織形貌有很大的不同。 除用氧化鋯坩鍋感應(yīng)重熔全為邊角料的鑄態(tài)合金不具有馬氏體相變及逆相變外，用三種方式熔煉全為單質(zhì)原材料或重熔全為邊角料的鑄態(tài)合金顯示了一定相變行為。其相變熱流峰均為相對(duì)平坦的“饅頭峰”，馬氏體逆相變相變溫度區(qū)間較寬。重熔的合金經(jīng)熱處理后表現(xiàn)出了較強(qiáng)的馬氏