退火温度和应力-应变循环对Ti-Ni-Cr形状记忆合金超弹性的影响

doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00047

金属学报

2010, Vol. 46

Issue (7): 800-804 DOI: 10.3724/SP.J.1037.2010.00047

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退火温度和应力-应变循环对Ti-Ni-Cr形状记忆合金超弹性的影响

王启, 贺志荣, 王永善, 杨军

陕西理工学院材料科学与工程学院, 汉中 723003

EFFECTS OF ANNEALING TEMPERATURE AND STRESS-STRAIN CYCLE ON SUPERELASTICITY OF Ti-Ni-Cr SHAPE MEMORY ALLOY

WANG Qi, HE Zhirong, WANG Yongshan, YANG Jun

School of Materials Science and Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003

引用本文:

王启贺志荣王永善杨军. 退火温度和应力-应变循环对Ti-Ni-Cr形状记忆合金超弹性的影响[J]. 金属学报, 2010, 46(7): 800-804.
, , , . EFFECTS OF ANNEALING TEMPERATURE AND STRESS-STRAIN CYCLE ON SUPERELASTICITY OF Ti-Ni-Cr SHAPE MEMORY ALLOY[J]. Acta Metall Sin, 2010, 46(7): 800-804.

全文: PDF(1029 KB)

摘要:

用拉伸实验研究了退火温度(θ_an)和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.3Cr合金超弹性(SE)的影响. 结果表明, 随θ_an升高, 应力诱发马氏体(M)相变的临界应力σ_M先降低后升高, 随后趋于稳定, 分别在450和600℃达到最小值(311 MPa)\linebreak 和最大值(583 MPa). 残余应变在θ_an=350-590℃之间变化不大, 始终保持在较低的水平; 当θ_an高于590℃时, 残余应变则急剧升高. 随着应力-应变循环次数(N)增加, 350和590℃退火态合金由部分非线性超弹性逐渐转变为完全非线性超弹性, 而650℃退火态合金由部分非线性超弹性逐渐转变为线性超弹性. 此外, 随N增加, 590和650℃退火态合金的能耗作用逐渐下降, 并趋于稳定, 而350℃退火态合金的能耗作用基本保持不变. 要使Ti-50.8Ni-0.3Cr合金获得良好的SE, 退火温度应低于再结晶温度.

关键词 ： Ti-Ni-r合金, 形状记忆合金, 退火温度, 应-应变循环, 超弹性

Abstract：

Effects of annealing temperature (θ_an) and stress-strain cycle on superelasticity (SE) of Ti-50.8Ni-0.3Cr alloy were investigated by tensile test. The results show that with increasing θ_an, critical stress for stress-induced martensite (σ_M) descends firstly and then rise. The σ_M reaches its minimum value (311 MPa) and maximum value (583 MPa) when annealing temperature is 450 and 600℃,\linebreak respectively. When θ_an=350-590℃, the residual strain (ε_R) has no obvious change, keeps at a low value all the time. When θ_an>590℃, the ε_R rises rapidly. With increasing stress-strain cycle number (N), the alloy annealed at 350 and 590℃ transform from incompletely nonlinear superelasticity to completely nonlinear superelasticity. The alloy annealed at 650℃ transform from incompletely superelasticity to linear-like superelasticity. Moreover, with increasing N, the energy dissipation ability of the alloy annealed at 590 and 650℃ descend gradually, and tend to stability. The energy dissipation ability of the alloy annealed at 350℃ nearly keeps constant. In order to get excellent SE, the annealing temperature of Ti-50.8Ni-0.3Cr alloy should be below recrystallization temperature.

Key words： Ti-Ni-Cr alloy shape memory alloy annealing temperature stress-strain cycle superelasticity

收稿日期: 2010-01-25

基金资助:

陕西省自然科学基金项目2009JM6010和陕西省教育厅科研计划项目09JK375资助

作者简介: 王启, 男, 1985年生, 硕士生

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[1] Janke L, Czaderski C, Motavalli M, Ruth J. Mater Struct, 2005; 38: 578
[2] Choi J Y, Nemat–Nasser S. Mater Sci Eng, 2006; A432: 100
[3] Dong Y S, Xiong J L, Li A Q, Lin P H. Mater Sci Eng, 2006; A416: 92
[4] Jiang H C, Rong L J. Mater Sci Eng, 2006; A438–440: 883
[5] He Z R, Wang F, Wang Y S, Xia P J, Yang B. Acta Metall Sin, 2007; 43: 1293
(贺志荣, 王芳, 王永善, 夏鹏举, 杨波. 金属学报, 2007; 43: 1293)
[6] Wang Y B, Zheng Y F, Liu Y. J Alloys Compd, 2009; 477: 764
[7] He Z R, Wang F. Acta Metall Sin, 2008; 44: 23
(贺志荣, 王\芳. 金属学报, 2008; 44: 23)
[8] Huang X W, Dong G N, Zhou Z R, Xie Y B. J Mater Sci, 2005; 40: 1059
[9] He Z R, Wang F. Heat Treat Met, 2008; 33(5): 16
(贺志荣, 王芳. 金属热处理, 2008; 33(5): 16)
[10] He Z R, Wang F. Acta Metall Sin, 2010; 46: 329
(贺志荣, 王芳. 金属学报, 2010; 46: 329)
[11] He Z R. Acta Metall Sin, 2008; 44: 1076
(贺志荣. 金属学报, 2008; 44: 1076)
[12] Zheng Y F, Huang B M, Zhang J X, Zhao L C. Mater Sci Eng, 2000; A279: 25
[13] Tsuchiya K, Inuzuka M, Tomus D, Hosokawa A, Nakayama H,Morii K, Todaka Y, UmemotoM. Mater Sci Eng, 2006; A438–440: 643
[14] Chang B C, Shaw J A, Iadicola M A. Continuum Mech Thermodyn, 2006; 18: 83
[15] Chumlyakov Y I, Kireeva I V, Karaman I, Panchenko E Y, Zakharova E G, Tverskov A V, Ovsyannikov A V, Nazarov K M, Kirillov V A. Russ Phys J, 2004; 47: 893

[1]	姜江, 郝世杰, 姜大强, 郭方敏, 任洋, 崔立山. NiTi-Nb原位复合材料的准线性超弹性变形[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1419-1427.
[2]	杨超, 卢海洲, 马宏伟, 蔡潍锶. 选区激光熔化NiTi形状记忆合金研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 55-74.
[3]	陈斐, 邱鹏程, 刘洋, 孙兵兵, 赵海生, 沈强. 原位激光定向能量沉积NiTi形状记忆合金的微观结构和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 180-190.
[4]	张鑫, 崔博, 孙斌, 赵旭, 张欣, 刘庆锁, 董治中. Y元素对Cu-Al-Ni高温形状记忆合金性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1065-1071.
[5]	姜江, 郝世杰, 姜大强, 郭方敏, 任洋, 崔立山. NiTi-NbTi原位复合材料的Lüders带型变形和载荷转移行为[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 921-927.
[6]	叶俊杰, 贺志荣, 张坤刚, 杜雨青. 时效对Ti-50.8Ni-0.1Zr形状记忆合金显微组织、拉伸性能和记忆行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(6): 717-724.
[7]	王玉, 胡斌, 刘星毅, 张浩, 张灏云, 官志强, 罗海文. 退火温度对含Nb高锰钢力学和阻尼性能的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(12): 1588-1594.
[8]	左良, 李宗宾, 闫海乐, 杨波, 赵骧. 多晶Ni-Mn-X相变合金的织构化与功能行为[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1396-1415.
[9]	肖飞, 陈宏, 金学军. 形状记忆合金弹热制冷效应的研究现状[J]. 金属学报, 2021, 57(1): 29-41.
[10]	陈翔,陈伟,赵洋,禄盛,金晓清,彭向和. 考虑塑性变形和相变耦合效应的NiTiNb记忆合金管接头装配性能模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(3): 361-373.
[11]	郑晓航, 宁睿, 段佳彤, 蔡伟. Ti₇₀_-_xTa₁₅Zr₁₅Fe_x (x=0.3、0.6、1.0)形状记忆合金薄膜的马氏体相变与阻尼行为[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1690-1696.
[12]	李文涛,王振玉,张栋,潘建国,柯培玲,汪爱英. 电弧复合磁控溅射结合热退火制备Ti₂AlC涂层[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 647-656.
[13]	崔立山, 姜大强. 基于应变匹配的高性能金属纳米复合材料研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(1): 45-58.
[14]	贺志荣, 吴佩泽, 刘康凯, 冯辉, 杜雨青, 冀荣耀. 激冷Ti-47Ni合金薄带的组织、相变和形状记忆行为[J]. 金属学报, 2018, 54(8): 1157-1164.
[15]	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.

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