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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
TiNiCu形状记忆合金由于具有诸如显著降低相变热滞，改变相变次序，降低原材料成本等优点而得到广泛关注，但是用传统的合金制备工艺只能获得Cu含量低于10at.%的TiNiCu形状记忆合金。快速凝固技术是一种通过控制合金熔体凝固速率实现细化晶粒组织，增大合金固溶度的新型制备工艺。虽然已经有大量的关于快速凝固Ti50Ni25Cu25合金薄带的报道，对利用快速凝固技术制备高铜含量的TiNiCu块体合金的研究少有报道。本文采用铜模喷铸法制备了快速凝固Ti50Ni50-xCux (x = 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 42, 45)块体合金，并对其铸态和退火态组织进行了分析；探讨了Cu含量和退火温度对合金马氏体相变行为的影响；研究了合金的室温力学行为，并测试了合金的形状记忆性能。 研究表明，随着Cu含量的增加，快速凝固Ti50Ni50-xCux块体合金铸态组织的演变为：当x ＝ 5时，铸态合金相组成为单一的TiNi (B2)；当x ＝ 10~20时，相组成为TiNi0.8Cu0.2 (B19)；当x ＝ 25~35时，相组成为 TiNi0.8Cu0.2 (B19) + Ti2CuNi (B2)；继续增加Cu含量到x ＝ 42时，相组成为TiNi0.8Cu0.2 (B19) + CuTi；当Cu含量增加到x ＝ 45时，合金中只有单一的CuTi相存在。Cu含量的增加能显著降低Ti50Ni50-xCux(x = 5, 10, … , 25)合金的相变热滞，Ti50Ni25Cu25合金的相变热滞仅为7.3℃。 对快速凝固Ti50Ni25Cu25块体合金在450℃~600℃进行退火处理，随着退火温度的升高，快速凝固Ti50Ni25Cu25合金退火态组织的演变为B2→B19→CuTi相析出物。退火处理提高Ti50Ni25Cu25合金的相变温度，降低合金的相变热滞(平均为6℃～7℃)；550℃退火处理后Ti50Ni25Cu25合金圆柱状试样的形状回复应变约为2.2%。在500℃和550℃之间退火处理，有利于获得具有小相变热滞和优良形状记忆性能的Ti50Ni25Cu25块体合金。 随着Cu含量的增加，快速凝固Ti50Ni50-xCux块体合金的力学性能和形状记忆性能逐渐变差。Cu含量为5at.%~25at.%，Ti50Ni50-xCux合金有2000MPa左右的抗压强度和800MPa左右的抗弯强度，有2.3%~3.8%的形状回复应变。Ti50Ni50-xCux合金(x = 10, 15, … , 25)的弹性模量在10GPa~20GPa，远远低于其它普通钛合金。Cu含量保持在25at.%以内，控制适当快的冷却速度，利用铜模喷铸法可以制备具有低弹性模量、小相变热滞和优良形状记忆性能的Ti50Ni50-xCux块体合金。 |
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发表于 2023-10-6 18:13:50
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