《含納米相Ti-Ni-Hf高溫記憶合金薄帶大完全可恢復應變機理》是依託哈爾濱工業大學，由孟祥龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：含納米相Ti-Ni-Hf高溫記憶合金薄帶大完全可恢復應變機理
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孟祥龍
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Ti-Ni-Hf合金是最具有套用前景的高溫形狀記憶合金，但其形狀記憶效應差，完全可恢復應變低(僅3%)，是其發展和套用的瓶頸。申請者通過前期研究發現，可向Ti-Ni-Hf合金中添加少量的Cu提高合金的非晶形成能力，用甩帶法製成非晶薄帶，然後通過適當的晶化處理獲得納米析出相，使Ti-Ni-Hf高溫記憶合金薄帶呈現高達6.1%的完全可恢復應變。本項目擬系統研究Ti-Ni-Hf合金薄帶中納米相的形態、尺寸及分布等對馬氏體相變行為、馬氏體界面結構及其可動性、變形過程中組織與界面結構演化的影響規律和內在本質；查明納米相與馬氏體界面之間的相互作用關係與機理，揭示含有納米相的Ti-Ni-Hf合金薄帶變形微觀機制以及納米相對變形微觀機制的影響機理，並建立相應模型；揭示含有納米相Ti-Ni-Hf合金薄帶獲得大完全可恢復應變的物理本質，為大完全可恢復應變高溫記憶合金的設計和開發提供新思路和理論指導。
結題摘要
如何使Ti-Ni-Hf合金兼具高相變和大應變恢復特性是長期以來限制其進一步套用的瓶頸與關鍵。傳統的合金化、熱機械處理和時效均無法有效解決這一問題，本項目提出一種“非晶+晶化”的方法，採用甩帶方法製備非晶態的Ti-Ni-Hf基合金薄帶，隨後晶化處理在薄帶中獲得納米尺度的析出相，調節相變溫度，獲得大完全可恢復應變。獲得的主要進展包括：1. 系統研究了含納米相的Ti-Ni-Hf合金基合金薄帶的組織結構和相變行為，闡明了納米尺寸析出相對組織和界面結構影響規律。2. Ti-Ni-Hf合金薄帶經晶化處理後，析出納米尺寸的(Ti,Hf)2Ni析出相。納米尺寸析出相改變基體中的(Ti+Hf)/Ni比，因而導致合金薄帶相變溫度的變化。3. 揭示了Ti-Ni-Hf合金合金薄帶變形過程中的組織演化規律和變形微觀機制。引入納米相的Ti-Ni-Hf合金薄帶變形過程中的組織結構演化規律為：彈性變形後發生(001)複合孿晶的再取向和去孿晶過程。這與體材料明顯不同，表明納米相的引入抑制了塑性變形的引入，從而獲得了大完全可恢復應變。Ti-Ni-Hf基合金薄帶經適當的退火處理後，最大完全可回復應變可達6%，為目前其它Ti-Ni-Hf合金形狀記憶性能的2倍。本項目為開發新型高溫記憶合金及高性能記憶合金薄帶提供了新方法和新思路。本項目發表SCI論文21篇（其中JCR一區17篇）；參加國際會議4次，其中做特邀報告3次。培養博士生5人，已畢業2人；碩士生12人，已畢業10人。
