熱型連鑄Cu-Al-Ni形狀記憶合金的性能研究.pdf

1、目的：該文對具有柱晶組織的Cu-Al-Ni形狀記憶合金絲的性能作了系統(tǒng)的研究,以確定Cu-A1-Ni形狀記憶合金在工業(yè)化生產(chǎn)中實際應用的可能性.盡管Cu-A1-Ni單晶顯示出優(yōu)良的機械性能和記憶性能,但在實際應用的合金制備工藝中,無一例外的都是獲得隨機取向的多晶組織.研究表明,Cu-A1-Ni合金大的彈性各向異性因子,導致變形時在晶界處形成應力集中,引起晶間斷裂.目前,幾乎所有的研究工作都集中在細化晶粒,使應力集中分散,來提Cu-A1-

2、Ni多晶體的機械性能和記憶性能,如添加合金元素、快速凝固、粉末冶金、孕育處理等.該課題用熱型連鑄法定向凝固來得到粗大的柱狀晶組織,通過強化織構來提高Cu-A1-Ni合金的力學性能和疲勞性能,并進一步分析合金絲組織與拉伸疲勞性能的關系.研究結果表明:用50mm/min拉鑄的 1.5合金絲,抗拉強度為633MPa,延伸率14.95％,在4％應變下的反復拉伸疲勞壽命高達38560次;在6％的應變下反復拉伸疲勞壽命為30378次,其最大可恢復應

3、變?yōu)?0％;以75mm/min拉鑄的 1合金絲,抗拉強度可達910MPa,延伸率為18.76％,在4％應變下的反復拉伸疲勞斷裂次數(shù)達17108次;在6％的應變下反復拉伸疲勞壽命為16215次,其最大可恢復應變?yōu)?0.5％.幾種合金絲在疲勞斷裂前,回復率一直保持為100％.隨著拉鑄速度的提高,單位橫截面積上的晶粒數(shù)增加,晶粒直徑變小.X-ray衍射結果顯示,各種拉速的合金絲內的晶粒取向基本一致,柱晶取向偏離度不超過1 3°.從疲勞斷口形貌