金属学报  2005, Vol. 41 Issue (6): 633-637

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形状记忆合金Ti444Ni47Nb9的抗高温氧化性能

陶斌武;刘建华;李松梅

北京航空航天大学材料科学与工程学院; 北京 100083

Oxidation Behaviors of Ti44Ni47Nb9 Shape Memory Alloy at High Temperature

TAO Binwu; LIU Jianhua; LI Songmei

School of Materials Science and Engineering; Beijing University of Aeronautics and Astronautics; Beijing 100083

陶斌武; 刘建华; 李松梅 . 形状记忆合金Ti444Ni47Nb9的抗高温氧化性能[J]. 金属学报, 2005, 41(6): 633-637 .
, , . Oxidation Behaviors of Ti44Ni47Nb9 Shape Memory Alloy at High Temperature[J]. Acta Metall Sin, 2005, 41(6): 633-637 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(349 KB)   摘要: 采用恒温氧化法, 结合Ｘ射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段, 研究了Ti44Ni47Nb9形状记忆合金(SMA)的抗高温氧化性能. 结果 表明, Ti44Ni47Nb9合金在450 ℃下轻微氧化; 600-800 ℃高温下 氧化增重曲线符合抛物线规律, 氧化膜外层主要是金红石型TiO2, 中间为富 Nb层, 内层为富Ni的Ni3Ti层. 研究表明, Ti44Ni47Nb9合金 中的Nb元素减少了TiO2中的氧空位, 形成的富Nb阻挡层, 能有效地抑制Ti元素 的外扩散, 同时也阻挡了氧的内扩散, 降低了氧的固溶度, 从而抑制了 Ni3Ti层中Ni元素的进一步氧化, 提高了合金的抗高温氧化性能. 关键词 ： Ti-Ni-Nb,  形状记忆合金(SMA),  高温氧化     Abstract：The isothermal oxidation resistance of Ti44Ni47Nb9 shape memory alloy (SMA) in air over the temperature range of 450-850 ℃ was studied by using XRD, SEM and EDS techniques. Light oxidation was found on the alloy surface at 450 ℃. The alloy was attacked by oxidation and the oxidation kinetic curves were approximately parabola within the temperature range of 600—800 ℃. Experimental results indicate that a multi-layered scale was formed, consisting of an outer rutile layer, a Nb rich intermediate layer and a thin inner Ni3Ti layer. It was found that the Nb rich intermediate layer was compact, which obviously improved the oxidation resistance of the alloy due to its effective inhibition to diffusion of oxygen and titanium. Furthermore, the internal oxidation of nickel element was also inhibited because of the existence of Nb rich layer, which reduced oxygen concentration in the alloy. Key words： Ti44Ni47Nb9    shape memory alloy    high temperature 收稿日期: 2004-09-14      ZTFLH:  TG174   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 陶斌武 刘建华 李松梅 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2005/V41/I6/633 [1]Kajiwara S.Mater Sci Eng,1999;A273-275:67 [2]Piao M,Miyazakai S,Otsuka K.Mater Trans JIM,1992; 33:337 [3]Cai W,Zhang C C.J Mater Sci Technol,1994;10:27 [4]Yang H B,Yin W H,Lin J Y,Zhang X M,Guo J H.Rare Met Mater Eng,1999;28:81 (杨华斌,殷为宏,吝靖玉,张小明,郭继红．稀有金属材料与工程,1999;28:81) [5]Dong Z Z,Liu W X,Jia D,Tang Z L,Wang D F.Rare Met Mater Eng,2000;29:182 (董治中,刘文西,贾堤,唐子龙,王德法．稀有金属材料与工程,2000;29:182) [6]Mo H Q,Li C,Wang C L,Qiu S Y,Huang D C,Shen B L.Nucl Power Eng,2003;24:559 (莫华强,李聪,王丛林,邱绍宇,黄德成,沈保罗．核动力工程,2003;24:559) [7]Long N D,Zhu J H.Rare Met Mater Eng,2003;32:740 (龙霓东,朱金华．稀有金属材料与工程,2003;32:740) [8]He X M,Rong L J,Yan D S,Jiang Z M,Li Y Y.Ada Metall Sin,2004;40:721 (何向明,戎利建,阎德胜,姜志民,李依依．金属学报,2004;40:721) [9]Xu C H,Ma X Q,Shi S Q,Wo C H.Mater Sci Eng,2004;A371:45 [10]Liu Y H.Theory of Metal Corrosion.Beijing:Aeronautics Industry Press,1993:186 (刘永辉．金属腐蚀原理．北京:航空工业出版社,1993:186) [11]Gesmundo F,Niu Y,Viani F.Oxid Met,1996;46:441 [1] 沈朝, 王志鹏, 胡波, 李德江, 曾小勤, 丁文江. 镁合金抗高温氧化机理研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 371-386. [2] 徐文国, 郝文江, 李应举, 赵庆彬, 卢炳聿, 郭和一, 刘天宇, 冯小辉, 杨院生. 微量Al、Ti对Inconel 690合金高温氧化行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1547-1558. [3] 解磊鹏, 孙文瑶, 陈明辉, 王金龙, 王福会. 制备工艺对FGH4097高温合金微观组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 992-1002. [4] 丛鸿达, 王金龙, 王成, 宁珅, 高若恒, 杜瑶, 陈明辉, 朱圣龙, 王福会. 新型无机硅酸盐复合涂层制备及其在高温水蒸气环境的氧化行为[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1083-1092. [5] 杨亮, 吕皓天, 万春磊, 巩前明, 陈浩, 张弛, 杨志刚. 综述：活性元素作用机理——氧化物“钉扎”模型[J]. 金属学报, 2021, 57(2): 182-190. [6] 赵明雨,甄会娟,董志宏,杨秀英,彭晓. 新型耐磨耐高温氧化NiCrAlSiC复合涂层的制备及性能研究[J]. 金属学报, 2019, 55(7): 902-910. [7] 高博, 王磊, 宋秀, 刘杨, 杨舒宇, 千叶晶彦. 预氧化对Co-Al-W基高温合金高温氧化和热腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(10): 1273-1281. [8] 白银, 刘正东, 谢建新, 包汉生, 陈正宗. 预氧化处理对G115钢高温蒸气氧化行为的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(6): 895-904. [9] 余滨杉,王社良,杨涛,樊禹江. 基于遗传算法优化的SMABP神经网络本构模型[J]. 金属学报, 2017, 53(2): 248-256. [10] 曾宇翔,郭喜平,乔彦强,聂仲毅. Zr含量对Nb-Ti-Si基超高温合金组织及抗氧化性能的影响[J]. 金属学报, 2015, 51(9): 1049-1058. [11] 骆蕾,沈以赴,李博, 胡伟叶. 搅拌摩擦焊搭接法制备TC4钛合金表面Al涂层及其高温氧化行为[J]. 金属学报, 2013, 49(8): 996-1002. [12] 于大千,卢旭阳,马军,姜肃猛,刘山川,宫骏,孙超. 梯度NiCrAlY涂层的1000和1100 ℃氧化行为研究[J]. 金属学报, 2012, 48(6): 759-768. [13] 肖旋 许辉 秦学智 郭永安 郭建亭 周兰章. 3种铸造镍基高温合金热疲劳行为研究[J]. 金属学报, 2011, 47(9): 1129-1134. [14] 邱军 赵文金 Thomas Guilbert Jean-Luc Bechade. 3种锆合金的高温氧化行为[J]. 金属学报, 2011, 47(9): 1216-1220. [15] 宋鹏 陆建生 张德丰 吕建国 李德江. La和Hf对CoNiCrAl合金涂层高温氧化行为的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(6): 655-662. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed