热处理对NiTi记忆合金阻尼特性的影响.pdfVIP

第八次全国热处理大会论文集(2003年5月北京) iT 热处理对N i记忆合金阻尼特性的影响 刘庆锁朱穗东刘智勇 孙永昌 王玉红 刘技文 (天津理工学院，天津300191) 响．结果表明，加热后缓冷．材料组织中既有大量的马氏体型转变产物M与R相。又有富Ni的Ti3Ni4相，材料的阻尼水 平较高且该种缓冷状态组织被重新加热时在对应M—R相交温度区域出现明显低频阻尼峰． 美键词：哂／记忆合金；热处理：相组成；阻乒 ／ 随着社会的发展，机械设备趋于高速、高效和自动化，随之引起的振动、噪音问题日益突出。振动和噪音不 仅破坏机械设备运行的稳定性和可靠性，而且污染环境，危害人类健康。因而减振降噪，改善人机环境问题受到 社会高度重视。实践表明，采用阻尼材料是解决减振降噪问题的重要手段IlJ。阻尼材料通过本身内耗而消耗振动 能。研究材料的阻尼行为，开发出具有较高阻尼特性的结构材料有十分重要的现实意义。形状记忆合金具有鲜明 的阻尼特征12J。其内耗因子虽然比丙烯酸类橡胶等粘弹性阻尼材料低一些，但弹性模量、强度等却比这些材料高 许多13l，很有希望成为重要的阻尼材料。然而，目前关于形状记忆材料阻尼特性的研究较缺乏，特别是缺少热处 理对材料阻尼影响的系统研究。本文以NiTi记忆合金为对象，研究其在不同热处理状态下的阻尼变化规律，为 该材料的工程应用打下理论基础。 1材料及实验过程 ℃加热温度范围内易于发生时效析出…，因而本文重点研究600℃加热情况。试样加热后，采用随炉冷(缓冷) 及强冷介质冷却(快冷)二种方式冷却，试样最终冷至一20C。热处理后的试样先进行表面化学抛光处理，然后 DSC 根据后续实验要求而截取不同尺寸的试样。在NETZSCH204型差示扫描量热仪上进行相变点测量。x射线 D／max 衍射在Rigaku 射测量时环境温度为15℃。阻尼测试在NETZSCHDMA242型差热分析仪上进行，测试模式为拉伸。为便于考 u 察热处理组织状态对材料阻尼性能的影响，振动幅度选择6 111，最大载荷为6．5N。 2结果及讨论 2．1热处理工艺对合金相变点的影响 根据DSC测定曲线而获得的合金在不同热处理工艺下的相变温度数据如表1所示。 表1相变温度测试数据 Table1 Transformation temperature (oc) 相变点 600(2埋冷 600C快冷 700(2快冷 570 却方式合金相变点的测量结果截然不阔。对于快冷仅测量出^《与A。，而对于缓冷处理却测得尼、MR、^《与A。。 DSC测量结果明确表明，合金在快冷与缓冷两种热处理方式下产生不同的相变过程，前者产生一段相变，即B2 一M马氏体相变；后者产生两段相变“’”，即B2一R—M马氏体相变。 2．2合金的物相组成 uc与700 由于600 Oc加热快冷处理试样的x射线衍射谱特征是相近的，因而本文仅以600Oc加热快冷试样 为例说明快冷处理条件下材料内部的相组成特征。图1示出600oC加热快冷处理试样的x射线衍射谱线。由该 有这两者，或者表明两者的形成量微少，均说明快冷处理后的组织主要由B2+M构成．。 萝 - ， ， E 三 4