形状记忆合金因其形状记忆效应被广泛应用于生物医疗、结构阻尼和机械连接件等多个领域。作为连接的紧固件是形状记忆合金的应用之一。利用柱状晶织构可加强Cu基形状记忆合金的形状记忆效应,获得更好的应用性能和材料成本的降低。提出使用柱状晶CuAlBe合金作为干涉连接的紧固件。课题来源于近年开展的“形状记忆合金紧固件连接技术”项目(项目编号:61409230506)研究的部分工作。主要从制备工艺与基础性能表征、低于M_f温度的压缩性能、约束回复相变、连接件的性能表征等四个方面对应用柱状晶CuAlBe形状记忆合金作为紧固件进行的较为系统的研究。具体工作内容包括:(1)设计了一套竖直下拉式热型连铸定向凝固设备。使用该设备制备了直径为8mm和12mm的柱状晶CuAlBe合金棒材。其柱状晶生长方向为沿轴向,成分为Cu-11.8Al-0.52Be(wt%)。用DSC检测其四个相变特征温度M_s、M_f、A_s、A_f分别为-76.26℃、-81.29℃、-65.05℃和-54.73℃。应用前作850℃温度下保温30min后水淬的固溶处理,消除合金中的硬脆γ2相,获得更好的综合性能。(2)在-100℃温度下,对多晶、沿柱状晶生长方向和垂直于柱状晶生长方向的压缩试样进行单向压缩实验,对应临界压缩应力应变分别是(823Mpa,11%)、(1209Mpa,13.8%)、(865MPa,16.7%)。柱状晶试样因晶粒间的取向一致性存在由马氏体再取向引起的应力平台,且柱状晶晶粒间近乎平行相互交错的特点类似于生物贝壳的层级堆垛结构。垂直于柱状晶生长方向的试样因马氏体再取向和逐级裂纹扩展这两种增塑机制而具有更好的韧塑性,综合性能更好。(3)在-196℃温度下,对垂直于柱状晶生长方向的试样进行2%-16%的不同压缩率的压缩后使其自由回复,发现回弹量与压缩量呈正相关的线性关系,残余应变S与压缩应变量ε分别在0<ε≤10%和12≤ε≤16%分段呈正相关的线性关系。并在10%-12%压缩应变区间内的某一点因发生突变。最大压缩应变取为10%。(4)在-196℃低温下,对CuAlBe合金杆件进行10%的径向压缩后插入试样孔中,形成干涉量达5%的约束连接试样。并对其进行相检测及连接效果评估。得出约束连接试样具有良好的干涉连接效果。约束回复后存在残余马氏体,马氏体类型为具有2H结构γ’马氏体。其约束回复过程存在马氏体的稳定化,保证了约束连接试样在一定温度范围内的连接效果的稳定性。