【摘 要】
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近年来,TiNi记忆合金复合材料引起了国内外极大关注,但以往报道的复合材料中TiNi与基体界面结合强度低,导致受热过程中产生界面变形或开脱,使TiNi合金的记忆效应、超弹性与基
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近年来,TiNi记忆合金复合材料引起了国内外极大关注,但以往报道的复合材料中TiNi与基体界面结合强度低,导致受热过程中产生界面变形或开脱,使TiNi合金的记忆效应、超弹性与基体间的耦合作用难以得到充分体现,限制了人们对TiNi记忆合金复合材料功能特性的深入认知。
本文通过成分设计与熔炼,获得了源自Nb-Ti-Ni合金液-固相变的NbTi和TiNi记忆合金铸态双相组织,通过对铸锭辅以锻造、轧制或拔丝等变形加工,在国际上首次得到原位自生的超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合材料。本文对共晶型复合材料和亚共晶型复合材料两个体系进行系统研究。
与以往报道的TiNi记忆合金/铝、高分子及水泥复合材料相比,NbTi/TiNi复合材料中的TiNi片细小、比表面积大、分布均匀、与基体结合强度高,由此发现,在热循环过程中,超细TiNi片的记忆效应与NbTi基体耦合可呈现负膨胀点记忆效应及异常热膨胀新功能;在机械循环过程中,超细TiNi片的超弹性与基体耦合可呈现应变软模效应、双应力平台、线性超弹等新功能特性,从而认知了复合材料中TiNi记忆合金与基体耦合作用而产生的新功能。
通过锻造、拔丝获得的超细片层NbTi/TiNi复合材料具有较高的屈服强度,共晶型复合材料可以达到1550MPa以上,亚共晶型复合材料可以达到1500MPa。其高强度主要与超细的微观组织有关。
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