【摘 要】
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Ti-Ni-Cu形状记忆合金具有形状记忆效应优异、响应速度快、超弹性能好、热循环稳定性高等优点,从而在众多领域得到了广泛的应用。高Cu含量Ti-Ni-Cu合金在固态制冷领域具有较大的应用潜力,但其弹热性能仍需进一步提高。论文提出采用间隙原子B调控Ti-Ni-Cu形状记忆合金薄带弹热效应的新思路,探究间隙原子B对Ti-Ni-Cu记忆合金薄带弹热效应影响的物理本质。本文利用XRD、TEM、DSC及DM
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Ti-Ni-Cu形状记忆合金具有形状记忆效应优异、响应速度快、超弹性能好、热循环稳定性高等优点,从而在众多领域得到了广泛的应用。高Cu含量Ti-Ni-Cu合金在固态制冷领域具有较大的应用潜力,但其弹热性能仍需进一步提高。论文提出采用间隙原子B调控Ti-Ni-Cu形状记忆合金薄带弹热效应的新思路,探究间隙原子B对Ti-Ni-Cu记忆合金薄带弹热效应影响的物理本质。本文利用XRD、TEM、DSC及DMA等方法系统的研究了不同B含量的(Ti50.5Ni37.5Cu12)1-xBx合金薄带的组织结构、马氏体相变、力学性能、形状记忆效应和弹热性能。研究表明,(Ti50.5Ni37.5Cu12)1-xBx合金在冷却和加热时发生B2（?）B19相变,B含量不改变合金的相变顺序,室温下合金的组织均为正交结构B19马氏体。在500℃退火2 h热处理工艺条件下,当B含量低于0.3at.%时,随着B含量的增加,马氏体相变温度变化不明显;当B含量为0.4%时,马氏体相变温度剧烈下降。(Ti50.5Ni37.5Cu12)1-xBx合金薄带具有良好的热循环稳定性,经100次热循环后,所有B掺杂合金薄带的马氏体相变温度均不发生明显变化。在恒应力作用下,随着B含量的增加,各组分(Ti50.5Ni37.5Cu12)1-xBx合金薄带的可恢复应变先增大后减小,并在B含量为0.3%时达到最大值5.68%,无明显残余应变。恒温80℃时,(Ti50.5Ni37.5Cu12)1-xBx合金薄带的超弹性应变变化不大,当B含量为0.3%时,合金薄带超弹性应变最大为4.36%。计算结果显示,随着掺杂B含量的增加,(Ti50.5Ni37.5Cu12)1-xBx形状记忆合金薄带的熵变ΔS先增加后降低,在掺杂B含量达到0.3at.%时,熵变ΔS达到最大,表明(Ti50.5Ni37.5Cu12)99.7B0.3合金薄带的弹热性能最佳。
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