Ti-V-Al合金的馬氏體相變與形狀記憶效應(yīng).pdf

1、國內(nèi)圖書分類號(hào)：TB331學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文工學(xué)碩士學(xué)位論文TiVAl合金的馬氏體相變與形狀記憶效應(yīng)碩士研究生：李威翰導(dǎo)師：蔡偉教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料物理與化學(xué)所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要形狀記憶合金由于其特殊的形狀記憶效應(yīng)及超彈性在航空航天領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)TiNi合金雖然具有良好的熱機(jī)械

2、加工性能以及8%的大可恢復(fù)應(yīng)變，但由于TiNi合金的密度都在6.7gcm3以上，不利于飛行器的減重。為了減輕飛機(jī)自重，提高有效載荷，研發(fā)輕質(zhì)形狀記憶合金具有十分重要的意義。TiVAl形狀記憶合金由于密度在5gcm3以下，且由于具有較大的形狀記憶效應(yīng)而受到關(guān)注。TiVAl合金中V含量對(duì)合金的性能影響顯著，但是V含量對(duì)TiVAl合金性能的具體影響規(guī)律還未見報(bào)道。本文采用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡，DSC和室溫拉伸等方法，系統(tǒng)

3、的研究了V含量和熱機(jī)械處理對(duì)Ti(121314151617)V3Al合金的組織結(jié)構(gòu)、馬氏體相變及其穩(wěn)定性、力學(xué)性能和形狀記憶效應(yīng)的影響。當(dāng)V含量的增加，合金中β相含量增加，當(dāng)V含量為13at.%時(shí)，TiVAl室溫組織為α??馬氏體組織。當(dāng)V含量為17at.%時(shí)，合金的室溫組織為β單相。在合金中馬氏體變體之間主要呈自協(xié)作關(guān)系。在固溶態(tài)TiVAl合金中，當(dāng)V含量的增加時(shí)，馬氏體逆相變溫度As降低。固溶態(tài)TiVAl合金的馬氏體相變穩(wěn)定性隨著V

4、含量的增加而提高。隨著V含量提高，固溶態(tài)TiVAl合金的室溫拉伸延伸率提高。同時(shí)固溶態(tài)合金的形狀記憶效應(yīng)隨著V含量的增加先升高后降低。當(dāng)V含量為16at.%時(shí)，預(yù)變形量為6%狀態(tài)下具有最大的可恢復(fù)應(yīng)變5.4%。對(duì)于冷變形量70%的Ti16V3Al合金，在650℃800℃溫度范圍內(nèi)退火，升高退火可以提高合金的形狀記憶效應(yīng)。冷變形量Ti16V3Al在800℃退火30min，具有最好的形狀記憶效應(yīng)，預(yù)變形量8%時(shí)可恢復(fù)應(yīng)變?yōu)?.6%關(guān)鍵詞關(guān)鍵