论文部分内容阅读
本文采用透射电子显微分析、X射线衍射分析、示差扫描量热分析、室温拉伸试验等方法系统研究了Ti-Ni-Cu合金薄带的马氏体相变行为、力学行为和薄带在B19马氏体状态下变形的组织结构演化,阐明了B19马氏体的微观变形机制。研究发现,Ti-Ni-Cu合金和薄带在冷却及加热过程中仅发生B2-B19单步马氏体相变。Cu含量在15-25at.%之间时,其相变顺序不发生变化,但相变温度滞后随Cu含量的增加而减小。试验结果表明,Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带经500℃退火处理1h后其显微组织主要为板条状B19马氏体。随着退火温度的升高,Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带的相变温度升高,而相变温度滞后则略有下降。当退火温度为500℃时,Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带的相变温度随退火时间的延长而升高,但相变温度滞后无明显变化。研究表明,未退火处理的Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带不同表面的组织结构及相结构有一定的差别。其中接辊面的相结构均为B19马氏体相;自由面除了B19马氏体相外,还存在B2相。透射电镜观察表明,Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带经500℃退火处理1h后,B19马氏体板条间呈(011)复合孪晶关系。在大多数晶粒中,(011)马氏体板条处于近乎垂直的两个方向上,少数较小的晶粒内,马氏体板条呈“单变体对”形貌。在马氏体板条内部,可观察到球状Ti2Ni粒子和片状GP区将板条分隔成直径为60nm的胞状结构。当退火温度升高至700℃,GP区消失,仅有Ti2Ni粒子析出。拉伸试验表明,随退火温度的升高,Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带的屈服强度增大,杨氏模量先减小后增大;随退火时间的增加,薄带的屈服强度和杨氏模量均逐渐减小。Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带变形2%时主要是(011)B19复合孪晶马氏体发生再取向,大多数晶粒中马氏体板条转变为单一取向。薄带变形5%时,同一取向内的B19马氏体板条之间发生进一步再取向,薄带中B19马氏体逐渐向单变体转变,同时在一些晶粒内发现大量的B19′马氏体为(1(?)1(?)1)Ⅰ型孪晶,表明变形时还发生了应力诱发B19-B19′马氏体相变。