凝固冷却梯度对铸态NiTiNb形状记忆合金微观组织和马氏体相变的影响

来源期刊：稀有金属2018年第11期

论文作者：张永皞 孙明艳 汤光平 陈金明 黄姝珂

文章页码：1121 - 1126

关键词：NiTiNb形状记忆合金;微观组织;马氏体相变;冷却梯度;铸态合金;

摘    要：通过真空感应熔炼辅以石墨铸模冷却的方法制备了NiTiNb合金铸锭。由于石墨铸模出色的导热能力,在合金凝固过程中自下而上形成了一定的冷却梯度。采用光学显微镜（OM）以及高分辨扫描电子显微镜（SEM）等手段对铸锭不同位置的微观组织进行了表征研究,并利用X射线衍射（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）对比分析了各位置的组成相以及马氏体相变特征。结果表明,凝固过程的冷却梯度对合金微观组织和相变行为具有明显影响。冷速较快的部位枝晶组织较为细小,而冷速较慢的部位则枝晶粗大。凝固冷却梯度虽然不会改变合金的组成相类别,但会对β-Nb相含量以及Nb元素在NiTi基体相中的固溶量造成影响,较快的冷却速度将会减少合金中的β-Nb相,同时增加Nb在NiTi相中的固溶水平。此外,冷速较快的部位其相变曲线峰型具有窄和高的特征,相变滞后也相对更宽。