等径弯角挤压法制备的TiNi合金的摩擦学性能

采用先进的等径弯角挤压(ECAE)技术对热锻态Ti-50.6%Ni(原子分数)合金进行加工处理,研究了挤压后TiNi合金的伪弹性能及摩擦学性能,探讨了ECAE对TiNi合金摩擦学性能的影响.实验结果表明:高温等径弯角挤压工艺处理显著提高了TiNi合金的摩擦学性能,摩擦系数从0.141下降至0.06左右,磨损量也显著降低.这主要是由于经过等径弯角挤压工艺处理后,TiNi合金的显微组织得到细化,且有弥散、细小的Ti4Ni4第二相析出,对基体起到了强化作用;TiNi合金可恢复应变率从40%增大到63%,改善了TiNi合金的伪弹性能,增强了TiNi合金在摩擦磨损过程中的弹性变形能力,减少了塑性变形,从而提高了TiNi合金的摩擦学性能.通过扫描电子显微镜对TiNi合金磨损后表面形貌的观察发现:原始TiNi合金呈现了明显的磨粒磨损特征,且伴随有大块磨粒剥落和横向裂纹;而经过等径弯角挤压处理后TiNi合金的磨损表面较光滑、平整,呈现较轻微的磨粒磨损特征.     

等通道转角挤压对铝青铜合金组织及摩擦学性能的影响

对铝青铜合金(Cu-10%Al-4?)进行了等通道转角挤压(ECAE)热加工处理,研究了ECAE对合金微观组织、力学性能及摩擦学性能的影响.结果表明:ECAE热挤压后合金的晶粒显著细化,晶粒尺寸随着挤压道次的增加而逐步减小;晶粒细化导致合金的硬度与屈服强度显著增加,提高了合金抵抗塑性变形能力,减轻了磨粒对合金表面的犁削作用;ECAE热挤压细化了合金中的第二相,减小了脱落硬质颗粒压入合金表面的深度与宽度,降低了合金的磨损量,提高了合金的摩擦学性能.     

等径角挤压工艺对Ti5553合金冲蚀磨损性能的影响

摘要： 考察了经等径角挤压（ECAE）处理前后的Ti5553合金在含泥沙海水环境中的冲蚀磨损特性,采用扫描电子显微镜观察冲蚀磨损后的试样表面形貌并结合MATLAB软件进行定量分析,探讨了Ti5553合金显微组织、力学性能及冲蚀机理的演变对其冲蚀磨损性能的影响.结果表明：经ECAE处理后,Ti5553合金的抗冲蚀磨损性能明显提高,这是由于ECAE工艺能够通过细晶强化而提高Ti5553合金的强度与韧塑性、改善其微观组织所致;未经ECAE处理的Ti5553合金的冲蚀磨损机理为冲击变形及犁沟剥落,并伴随大面积划痕和冲击坑裂纹的产生,而经ECAE处理的Ti5553合金的冲蚀机理为轻微冲击变形及犁沟剥落,划痕和冲击坑裂纹的扩展趋势不明显.     

TiNi形状记忆合金低速冲击响应行为的研究

利用单摆冲击试验设备,对TiNi合金不同冲击能量及温度条件下的冲击响应行为进行了研究.冲击过程中的接触载荷由压力传感器及数字信号处理系统实时测量.根据接触载荷数据,可计算得到接触载荷与样品表面变形的关系.结果表明,同一冲击高度时,随温度升高马氏体TiNi合金的最大接触载荷增加,而接触时间降低;母相TiNi合金的最大接触载荷随冲击高度的增加会出现载荷平台段即伪弹变形段,处于平台段时母相TiNi合金吸收冲击能量,且不产生不可恢复的塑性变形,最大接触载荷降低,从而可减轻材料损伤.     

等通道转角挤压对铝青铜力学性能的影响

采用等通道转角挤压（ECAE）工艺对铝青铜(Cu 10%Al 4%Fe)进行热处理,研究了ECAE处理工艺中预热温度、挤压道次及退火处理对铝青铜外观形貌、微观组织及力学性能的影响.结果表明:在650 °C的预热温度下,铝青铜可以顺利通过ECAE挤压通道;随着ECAE挤压道次从1增至4,铝青铜的显微硬度、屈服强度及延伸率显著增加;经500 °C退火60 min处理后,铝青铜的力学性能最佳.     

TiNi形状记忆合金低速冲击响应行为的研究

利用单摆冲击试验设备，对TiNi合金不同冲击能量及温度条件下的冲击响应行为进行了研究。冲击过程中的接触载荷由压力传感器及数字信号处理系统实时测量。根据接触载荷数据，可计算得到接触载荷与样品表面变形的关系。结果表明，同一冲击高度时，随温度升高马氏体TiNi合金的最大接触载荷增加，而接触时问降低；母相TiNi合金的最大接触载荷随冲击高度的增加会出现载荷平台段即伪弹变形段，处于平台段时母相TiNi合金吸收冲击能量，且不产生不可恢复的塑性变形，最大接触载荷降低，从而可减轻材料损伤。     

Deformation temperature and postdeformation annealing effects on severely deformed TiNi alloy by equal channel angular extrusion

Micron TiNi alloy blocks were fabricated at high temperature by equal channel angular extrusion (ECAE) using hotforged Ti-50.3at%Ni alloy as the raw material and the effects of deformation temperature and postdeformation annealing on the severely deformed TiNi alloy by ECAE were investigated. The results show that the TiNi alloy processed by ECAE undergoes severe plastic deformation, and lowering the deformation temperature and increasing the number of extrusions contribute to grain refinement. When the annealing temperature is below 873 K, static recovery is the main restoration process; when the temperature rises to 973 K, static recrystallization occurs. It is found that fine particles are precipitated when the TiNi alloy processed by ECAE is annealed at 773 K.     

高强高导Cu-Sn-Fe合金的微观组织与性能

采用自制的铜模具制备不同成分Cu-xSn-yFe(其中x、y表示质量百分比)合金,研究对比了铸态及不同处理态下Cu-xSn-yFe合金抗拉强度和电阻率的变化规律。结果表明:随着Sn和Fe添加量的增加,Cu-xSn-yFe合金的抗拉强度和电阻率均增加。正火处理会增加合金电阻率,而与正火态的电阻率相比,轧制后的电阻率皆较低。Sn含量的变化对Cu-xSn-yFe合金电阻率的影响较大,降低含Sn量可改善Cu-xSn-yFe合金的导电性。经退火处理后,Cu-xSn-yFe合金的电阻率明显降低,抗拉强度也会略有所降低。当Fe含量为10 wt·%,Sn含量为3 wt·%时,该合金冷轧制处理后的抗拉强度达775 MPa,但电阻率仅为7.509μΩ·cm.当Fe含量为5 wt·%,Sn含量为2 wt·%时,该合金经退火处理后其抗拉强度为552 MPa,且电阻率为1.92μΩ·cm.     

富Ti-TiNi形状记忆合金薄膜的析出相与相变

研究溅射富Ti－TiNi合金薄膜中的析出相及相变温度随退火温度和时间的变化规律;同时对富Ti－TiNi合金薄膜的马氏体相变温度比块村富Ti－TiNi合金及富Ni－TiNi合金薄膜低的原因进行讨论．     

NiTi合金等径弯角挤压工艺及晶粒细化

针对NiTi合金的等径弯角挤压(ECAE)工艺及对晶粒的细化效果进行了研究,对该合金在温度为700、750、850、950℃,挤压速率为25 mm/s非等温条件下的ECAE过程进行了试验.在非等温条件下,利用ECAE技术实现了大块材镍钛合金材料的晶粒细化.研究表明,在热加工条件下,锻态NiTi合金的原始粗大晶粒经一次挤压后均可以得到细化,而且细化的程度近似相等.但不同加热温度下的后续挤压对合金晶粒的细化效果却有显著的不同.     

TiNi形状记忆合金薄膜结晶粒子的长大行为

将采用直流磁控溅射方法制备的TiNi薄膜沉积在玻璃衬底上, 在退火温度为500 ℃时, 应用X射线衍射（XRD）和小角X射线散射（SAXS）研究室温溅射的TiNi合金薄膜结晶粒子的长大行为. 结果表明, 薄膜中的晶化粒子约在前13 min以成核的方式生成, 而在13 min后不断长大, R₃G与退火时间t的关系不完全满足Lifshitz’s动力学理论.      

Effect of equal channel angular extrusion on Al-6063 bending fatigue characteristics

The purpose of this investigation was to refine the grains of annealed 6063 aluminum alloy and to improve its yield stress and ultimate strength. This was accomplished via the equal channel angular extrusion (ECAE) process at a temperature of 200℃ using route A, with a constant ram speed of 30 mm/min through a die angle of 90° between the die channels for as many as 6 passes. The experiments were conducted on an Avery universal testing machine. The results showed that the grain diameter decreased from 45 μm to 2.8 μm after 6 extrusion passes. The results also indicated that the major improvement in fatigue resistance occurred after the first pass. The subsequent passes improved the fatigue life but at a considerably lower rate. A maximum increase of 1100% in the case of low applied stresses and an approximately 2200% increase in fatigue resistance in the case of high applied stresses were observed after 5 passes. The improvement of fatigue resistance is presumed to be due to (1) a reduction in the size and the number of Si crystals with increasing number of ECAE passes, (2) the aggregation of Cu during the ECAE process, (3) the formation and growth of CuAl₂ grains, and (4) grain refinement of the Al-6063 alloy during the ECAE process.     

超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合材料的制备与功能特性

基于NbTi-TiNi共晶型相变,经成分分析,通过电弧熔炼制备几种具有NbTi和TiNi记忆合金铸态双相组织的NbTiNi合金。这种合金是一种原位自生的NbTi/TiNi记忆合金复合材料,具有复合比可控(通过调整Ni或Nb含量)、可逆马氏体相变温度可调(通过调整Ti/Ni比例)的特点。通过对其辅以常规的锻造、拔丝等大变形工艺加工,使NbTi和TiNi组元细化至微米级别,进一步得到复合组元比表面大、分布均匀、界面强度高的超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合丝材料。通过热膨胀仪和万能拉伸试验机对其进行热膨胀和力学性能测试。结果表明,该复合材料不但具有很高的屈服强度(超过1.6 GPa),还具有负膨胀点记忆效应、应变软模效应等新功能特性。     

Surface modification of Ti-49.8at%Ni alloy by Ti ion implantation：phase transformation,corrosion, and cell behavior

The Ti?49.8at%Ni alloy was modified by Ti ion implantation to improve its corrosion resistance and biocompatibility. The chemical composition and morphologies of the TiNi alloy surface were determined using atomic force microscopy (AFM), auger electron spectroscopy (AES), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results revealed that Ti ion implantation caused the reduction of Ni concentration and the formation of a TiO2 nano-film on the TiNi alloy. The phase transformation temperatures of the Ti–TiNi alloy remained almost invariable after Ti ion implantation. Electrochemical tests indicated that the corrosion resistance of TiNi increased after Ti ion im-plantation. Moreover, the Ni ion release rate in 0.9% NaCl solution for the TiNi alloy remarkably decreased due to the barrier effect of the TiO2 nano-film. The cell proliferation behavior on Ti-implanted TiNi was better than that on the untreated TiNi after cell culture for 1 d and 3 d.     

燃烧法制备TiNi合金的研究

首先运用燃烧法在500 ℃制得金属氧化物前驱体,再将前驱体与CaH2在一定温度下进行还原扩散反应制备TiNi金属间化合物.实验结果表明当还原扩散反应在800 ℃下进行2 h就有TiNi相生成,同时也有TiNi3相存在.如果改变反应温度或加入助熔剂,产物中TiNi相与TiNi3相总是并存.本实验运用燃烧法没有得到纯相的TiNi合金.     

织构化的铝合金表面摩擦学特性研究

本文利用精密加工方法在铝合金表面加工出不同的织构,通过摩擦磨损试验研究了表面织构形态对试样动压润滑、摩擦磨损特性的影响。结果表明,铝合金表面织构化可以有效地改善其摩擦学特性。条纹状织构深度越深,动压润滑效果越好,摩擦系数越小,磨损深度越浅;当网状织构夹角由小变大时,试件表面摩擦系数呈现抛物线变化,磨损深度随之增大。