近年來(lái),隨著器件小型化與輕質(zhì)化的要求及苛刻的使用條件,要求形狀記憶合金在低溫寬溫域呈現(xiàn)高超彈應(yīng)力,然而,現(xiàn)有形狀記憶合金難以滿足需求。本課題組初步發(fā)現(xiàn)Ti_xNi_yNb_z合金在低溫寬溫域（-196℃至60℃）呈現(xiàn)高超彈應(yīng)力（是商業(yè)化NiTi記憶合金的3倍）。然而,尚未對(duì)此合金的微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本文采用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡及原位拉伸同步輻射高能XRD等系統(tǒng)研究了Ti_xNi_yNb_z合金在鑄態(tài)、板材、溫拔絲、冷拔絲及其時(shí)效后的微觀組織結(jié)構(gòu),并研究了新設(shè)計(jì)與制備的14種TiNiNb合金的微觀組織及力學(xué)性能。首先研究了Ti_xNi_yNb_z合金在不同狀態(tài)下的微觀組織,發(fā)現(xiàn)其鑄錠微觀組織主要由富Nb與貧Nb的兩組元構(gòu)成,且其中還存在少量塊狀高Nb組織,此微觀組織在435℃和515℃時(shí)效過(guò)程中具有良好穩(wěn)定性。其溫拔絲的微觀組織主要由彎曲條帶狀富Nb與貧Nb兩組元構(gòu)成,且兩組元的寬... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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母相（B2）和馬氏體相（B19’）的晶體結(jié)構(gòu)和兩相之間的晶格對(duì)應(yīng)性[15]

[15]。圖1.2 沿B2晶體的<111>晶向中的一方向延伸形成的R相的晶體結(jié)構(gòu)[15]Fig. 1.2 Crystal structure of the R-phase which is formed by elongation along one of <111>directionsof B2 lattice[15]目前，馬氏體相變的晶體學(xué)特征可以運(yùn)用晶體學(xué)唯象理論得到理解[15-17]。該理論描述了馬氏體相變由三個(gè)變形過(guò)程組成：（1）由母相到馬氏體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生的晶格畸變（用‘B’表示）；（2）點(diǎn)陣不變切變‘P2’（孿生、滑移或斷層）；（3）晶格轉(zhuǎn)動(dòng)（用‘R’表示）。因此，由馬氏體相變產(chǎn)生的總應(yīng)變‘P1’（或形狀應(yīng)變）可以用以下矩陣形式表示：PB12P R（1.1）該理論需要馬氏體相變產(chǎn)生的形狀應(yīng)變通過(guò)一個(gè)平面不變應(yīng)變來(lái)表述，該應(yīng)變?cè)诤暧^上是均勻的并且由與慣習(xí)面平行的切應(yīng)變和體積變化構(gòu)成。因此，總應(yīng)變也可以用以下形式來(lái)表示：'1111P I mdp（1.2）該表達(dá)式中‘I’表示單位矩陣（3×3），‘m1’形狀應(yīng)變的大小，‘d1’表示形狀

1.3 顯示形狀記憶合金超彈性的應(yīng)力-應(yīng)變曲線[21]cal superelastic stress-strain curves of shape memor形狀記憶效應(yīng)始于馬氏體狀態(tài)[22]。假定一種有形狀。將其冷卻至馬氏體（孿晶態(tài)）穩(wěn)定化。然而，如果給馬氏體態(tài)的合金施加應(yīng)力態(tài)的溫度范圍內(nèi)，樣品形狀保持不變。當(dāng)溫。當(dāng)溫度升到 As時(shí)，形狀記憶效應(yīng)開(kāi)始發(fā)生程持續(xù)到 Af溫度，此時(shí)完全恢復(fù)到初始形狀但仍無(wú)顯著的宏觀形狀變化。狀記憶效應(yīng)是形狀記憶合金呈現(xiàn)的兩種功能憶合金的內(nèi)稟屬性。圖 1.4 給出了形狀記憶合。


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