论文部分内容阅读
Ti-V-Al合金因其具有低密度、优异的机械加工性能和良好的可恢复应变,是航天领域轻质形状记忆合金重要的备选合金之一。航天密封连接件对合金强度和形状记忆效应都有较高要求,Ti-V-Al合金的强度较低,不能满足其要求。因此实验通过向Ti-V-Al合金中添加Cu元素开发新型合金来满足密封连接件的要求。本文系统的研究了Cu添加和热机械处理对(Ti-13V-3Al)100-xCux(x=0.2,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,5.0)合金组织结构、马氏体相变、力学行为及形状记忆效应的影响规律。研究表明,Cu的添加改变了合金室温组织。Cu含量低于0.5at.%时,合金室温组织为完全的α″马氏体构成,Cu含量为1.0at.%~1.5at.%时,合金室温组织为α″马氏体、β相两相共存。马氏体板条之间呈现自协作状态,部分区域马氏体变体间存在孪晶。Cu含量超过2.0at.%时,合金室温组织为β相+ω相组成。随着Cu含量增大,合金马氏体相变温度下降,抗拉强度上升,延伸率下降,可恢复应变先增大后减小。热机械处理改变了合金的组织和性能。随着退火温度升高,(Ti-13V-3Al)99.5Cu0.5合金马氏体相变温度逐渐升高,抗拉强度下降,延伸率增大,可恢复应变先增大后减小;而(Ti-13V-3Al)97.5Cu2.5合金马氏体相变温度逐渐下降,抗拉强度先下降后上升,延伸率先上升后下降,可恢复应变先增大后减小。二者均在750℃退火时表现出最佳的记忆效应,可恢复应变分别为5.3%和3.2%。(Ti-13V-3Al)99.5Cu0.5合金经过较低退火后室温组织为α″马氏体、β相和α相组成。随着退火温度升高,β相和α相均减少,α″马氏体择优取向。合金800℃退火时,室温组织中已经没有β相和α相的存在。(Ti-13V-3Al)97.5Cu2.5合金经过较低温度退火后室温组织为α″马氏体、β相和α相组成。随着退火温度升高,α相逐渐减少,α″马氏体择优取向。合金经800℃退火后,室温组织中没有α相存在,并且出现了ω相和两种析出相,第一种为Ti2Cu,第二种析出相中存在富Cu区,其成分有待进一步确定。