Zr添加及冷轧形变对TiNi合金微观结构及力学性能的影响

文档摘要：采用真空电弧熔炼+吸铸制备Ti50-0.5xNi50-0.5xZrx系列合金.金相观察和拉伸力学性能测试表明,添加微量的Zr可有效减小晶粒尺寸而呈现更高的抗拉强度和断后伸长率,过高的Zr含量易导致脆性金属间化合物Zr2Ni的生成而降低力学性能.对Ti49.9Ni49.9Zr0.2合金进行多道次冷轧形变和退火处理,结果表明:Ti49.9Ni49.9Zr0.2合金的抗拉强度σb及断后伸长率δ均随冷轧退火道次的增加而提高,经过四道次的冷轧变形后,二者分别由未经轧制的561MPa,11.14％提高到768MPa,35.1％.SEM和TEM微观观察表明,冷轧过程中沿晶分布的硬质Ti2Ni颗粒被剪切、破碎、细化,呈不连续分布.700℃退火处理后,形变组织发生回复再结晶,出现纳米晶和非晶区,且随冷轧形变的增加,基体中可见大量的板条状纳米孪晶组织和高密度位错.

Abstract：TheTi50-0.5xNi50-0.5xZrxseriesalloyswerepreparedbyvacuumarcmeltingandsubsequentsuctioncasting.MetallographicobservationandtensilemechanicaltestsshowthataddingtraceamountofZrcanreducegrainsizeandincreasehighertensilestrengthandelongation,however,excessiveZrcontentcaneasilyleadtotheformationofbrittleintermetalliccompoundZr2Niandreduceitsmechanicalproperties.Themulti-passcold-rollingdeformationandannealingtreatmentonTi49.9Ni49.9Zr0.2alloywerecarriedout.TheresultsshowthatthetensilestrengthσbandtheelongationδoftheTi50-0.5xNi50-0.5xZrxalloysincreasewiththeincreaseofcold-rollingdeformation.Comparedwiththeunrolledalloys,afterfour-passescold-rollingdeformation,thetensilestrengthandtheelongationafterfractureofthealloysincreasefrom561MPa,1.14％to768MPa,35.1％,respectively.MicroscopicobservationofSEMandTEMshowthatthehardTi2Niparticlesdistributedalongthegrainboundariesduringthecoldrollingprocessareshearedandbroken,resultinginadiscontinuousdistributionofrefinement.After700℃annealingprocess,thedeformedmicrostructurehasrecoveryrecrystallization,resultingintheappearanceofnanocrystallineandamorphousregions.Moreover,alargenumberofplate-likenano-twinstructuresandhigh-densitydislocationsappearintheTiNimatrixwiththeincreaseofcold-rollingdeformation.

作者：张江   千佳祥   杨院霞   郝刚领   王幸福   王新福   王伟国   许巧平 Author：ZHANGJiang   QIANJiaxiang   YANGYuanxia   HAOGangling   WANGXingfu   WANGXinfu   WANGWeiguo   XUQiaoping
作者单位：延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室,合肥230031
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(6)
分类号：TG146.2
关键词：TiNi合金  力学性能  冷轧形变  微观结构  Zr元素添加  
Keywords：TiNialloy  mechanicalproperty  cold-rollingdeformation  microstructure  Zr-elementaddition  
机标分类号：TG139.6TB381TG456.7
在线出版日期：2024年7月15日
基金项目：国家自然科学基金，陕西省特支计划，陕西省青年科技新星资助项目Zr添加及冷轧形变对TiNi合金微观结构及力学性能的影响[
期刊论文]  材料工程--2024, 52(6)张江  千佳祥  杨院霞  郝刚领  王幸福  王新福  王伟国  许巧平采用真空电弧熔炼+吸铸制备Ti50-0.5xNi50-0.5xZrx系列合金.金相观察和拉伸力学性能测试表明,添加微量的Zr可有效减小晶粒尺寸而呈现更高的抗拉强度和断后伸长率,过高的Zr含量易导致脆性金属间化合物Zr2Ni的生成而降低力...参考文献和引证文献
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关键词：TiNi合金,力学性能,冷轧形变,微观结构,Zr元素添加,

2024-10-3 23:25 上传 Zr添加及冷轧形变对TiNi合金微观结构及力学性能的影响.pdf

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