择优取向对TN479形状记忆合金板材力学和恢复性能影响的研究

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形状记忆合金的伪弹性和形状记忆效应两个重要特性主要取决于单晶体的取向。但实际应用的形状记忆合金都是多晶体,多晶材料通过铸造、以及随后的轧制加适当热处理,在材料内会产生择优取向。因此,在加工过程中择优取向的形成以及择优取向与形状记忆合金性能关系的研究,对于形状记忆合金在工程中的应用非常重要。因此,本论文借助多种实验技术手段,对TN479形状记忆合金热轧和冷轧板材的显微组织、相变、择优取向,以及择优取向对拉伸力学性能、恢复应变和恢复温度进行了详细研究,为高性能TN479合金在工程上的应用提供理论依据和参考数据。显微组织研究表明:热轧TN479板材主要由TiNi基体相、p-Nb和(Ti, Nb)4Ni2O氧化物组成,冷轧板材中还存在马氏体相,基体相和β-Nb相沿轧制方向成条带状分布;经600℃处理后,基体相呈细小的等轴状,850℃处理后再结晶晶粒发生明显长大。相变研究表明:在相同冷却速度下,热轧和冷轧TN479合金板材的Ms和As点随热处理温度升高而提高;在850℃,相变温度随冷却速度的加快而有大幅度提高,且退火处理样品的热滞(As-Ms)最大。织构分析结果表明:热轧板材的织构主要为{001}和{111}丝织构,沿轧制方向,{001}丝织构中的强点向{001}<010>靠近,而{111}丝织构中的强点为{111}<112>和{111}<165>组分,沿横向方向,强点为{001}<010>和{111}<132>;冷轧板材的织构主要为{332}和{111}丝织构,沿轧制方向,强点主要为{332}<110>和{111}<110>,沿横向方向,强点主要靠近{332}<113>、{111}<112>和{111}<123>。拉伸实验结果表明:在相同热处理温度下,冷却速度越快,应力诱发马氏体相变临界应力越低;相同的冷却速度下,热处理温度越低,临界应力越高;经过不同条件热处理的热轧板材和经低于600℃淬火以及850℃退火处理的冷轧板材,沿轧制方向,临界应力最高,与轧向成45°角方向,临界应力最低,高于600℃淬火处理的冷轧板材,沿横向临界应力最高,轧向次之。恢复实验结果表明:淬火处理冷轧板材的可恢复应变随热处理温度升高而降低,在850℃,无论是退火还是淬火处理的热轧和冷轧板材,择优取向对其可恢复应变的影响不明显,850℃退火板材的可恢复应变基本维持在7%左右,淬火冷轧板材的可恢复应变大约为5.3%;经500℃淬火处理的冷轧板材,沿横向方向,可恢复应变要明显高于沿轧制方向的。
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