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本文主要利用X射线衍射分析、扫描电子显微观察、透射电子显微观察、差热扫描量热分析以及拉伸力学性能测试等方法系统地研究了挤压工艺对等径角挤压Ti44Ni47Nb9合金的显微组织、马氏体相变行为和力学性能的影响,并分析了其影响机制。 室温下,Ti44Ni47Nb9合金的微观组织主要由B2基体相和β-Nb相构成。等径角挤压工艺对挤压态合金的显微组织有着显著影响。经等径角挤压变形后,初始态合金的共晶网格结构遭到破坏,随挤压次数的增加,β-Nb相分布的流线状特征逐渐明显,组织逐渐细化均匀。合金经 BC路径和 BA路径变形后晶粒呈现等轴状,而经 A路径变形后晶粒呈现层片状。经等径角挤压BC路径、A路径和BA路径变形8道次后,Ti44Ni47Nb9合金的平均晶粒尺寸分别为295nm、279nm和358nm。 与初始态合金相比较,挤压态合金的马氏体相变特征温度下降。这与等径角挤压所导致的晶粒细化和引入的位错有关。随挤压道次增加,马氏体相变温度起初下降较快,在2道次之后下降趋于平缓。挤压路径对合金马氏体相变温度并无显著影响。随热循环次数增加,Ti44Ni47Nb9合金的马氏体相变温度向低温方向偏移。等径角挤压处理可有效提高合金马氏体相变温度的稳定性。预变形可有效提高Ti44Ni47Nb9合金的马氏体逆转变温度,这与弹性应变能的释放和马氏体界面的交叉有关。挤压态合金具有更大的相变滞后,且随预变形量的增加,相变滞后逐渐增加。 等径角挤压可有效提高Ti44Ni47Nb9合金的屈服强度,随挤压道次增加,屈服强度逐渐升高。合金经BC路径变形8道次后呈现良好的力学性能。随变形温度的升高,不同状态的 Ti44Ni47Nb9合金的应力诱发马氏体相变临界屈服应力(σ)呈线性增加,挤压态合金的dσ/dT值较初始态合金低,不同挤压路径8道次合金的dσ/dT值近似一致。