冯 辉，贺志荣,2，杜雨青，叶俊杰，张坤刚

(1. 陕西理工大学 材料科学与工程学院，陕西 汉中 723001； 2. 矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室，陕西 汉中 723001)

0 引 言

形状记忆合金(SMA)是集感知和驱动功能于一体的智能材料，因其具有优异的形状记忆效应(SME)、超弹性(SE)、生物相容性以及高阻尼性，在航空航天、医疗、机械、电子、建筑等领域应用广泛[1-4]。研究表明，SMA在室温下呈现SME或SE与其合金成分、相的状态、热处理状态[5]及形变温度等因素有关[6]，Ti-Ni二元SMA在室温下通常呈现SE+SME，低温下呈现SME，高温则呈现SE[7]。实际中开发室温下存在单一的SE或SME的SMA更具应用价值，这只有通过改变SMA的相变温度方可实现。Ti-51.1Ni合金属于富Ni SMA，固溶-时效处理后，会析出Ti3Ni4析出相，Ti3Ni4是亚稳相[8]，与母相保持共格关系[9-10]，随着时效温度升高，Ti3Ni4析出相长大，基体Ni含量减少，影响合金中马氏体与母相的转变温度[11]，以达到改变相变温度、满足不同应用需求的目的。本研究通过改变时效处理时的保温温度，来探讨时效温度(Tag)对Ti-51.1Ni合金相变行为、显微组织、形状记忆效应和超弹性影响规律，为开发性能优异的Ti-Ni二元SMA及其热处理工艺提供理论依据和实验支撑。

1 实验方法

实验材料是直径1mm的冷拉Ti-51.1Ni(原子分数)合金丝材，每道次变形量为20%。用SK-GO6J23K型真空管式电阻炉对合金进行800 ℃、保温0.5 h的固溶-水淬处理，然后对合金进行300、400、500、600 ℃各保温1h的时效处理。用Rigaku Ultima IV型X射线衍射仪(XRD)分析合金的相组成。用TA-Q2000型示差扫描热分析仪(DSC)分析合金的相变行为，冷却介质为液氮，保护气是氮气，冷却/加热速率为10 ℃/min、温度范围为-150～100 ℃。……