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近零膨胀TiNi合金基复合材料的制备及其性能
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:中国有色金属学报
  • 时间:2014.2.15
  • 页码:461-467
  • 分类:TG113.22[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]华南理工大学材料科学与工程学院,广州510640, [2]华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640
  • 相关基金:国家自然科学基金项目资助项目(50871039,51205135); 广州市珠江科技新星专项资助项目(2013J2200037); 广东省自然科学基金资助项目(S2011040001436)
  • 相关项目:NiTi记忆合金智能材料与结构在热-力耦合下相变和组织演变的相场法模拟研究
中文摘要:

采用粉末冶金法制备多孔TiNi合金,并利用无压熔渗镁合金(AZ91D)工艺按设计要求制备具有近零膨胀特性且轻质高强的AZ91D/TiNi复合材料。结果表明:AZ91D质量分数为8.20%-13.95%时,复合材料在一定的温度范围呈现近零膨胀行为,且热膨胀系数实验值与混合定则理论预测值相近;多孔TiNi合金的负热膨胀特性由相变引起的体积变化导致,而其复合材料呈现近零膨胀是由多孔TiNi基体产生的负热膨胀被渗入的镁合金相正热膨胀抵消所致;引入镁合金对复合材料基体合金的相组成和相变行为影响很小,但可显著提高其强度,复合材料仍具有稳定的线性超弹性。

英文摘要:

TiNi alloy based composites tailored by Mg alloy (AZ91D) were fabricated by powder metallurgy process combining with pressureless infiltration technique, which possess low density, high strength and the near-zero thermal expansion performance. The results show that, the AZ91D/TiNi composites exhibit near-zero thermal expansion performance at a certain temperature range when the AZ91D alloy mass fraction is between 8.20% and 13.95%. The experimentally measured coefficients of thermal expansion (CTEs) of the composites are close to those theoretically ones predicted by the rule-of-mixture (ROM). It is proposed that the negative thermal expansion (NTE) phenomenon of the porous TiNi alloy originates from the volume change accompanying the phase transformations of the TiNi alloy matrix. The near-zero thermal expansion performance of AZ91D/TiNi composites is attributed to the combination of the NTE produced by the porous TiNi alloy matrix and the positive thermal expansion provided by the infiltrated AZ91D alloy phase. The introduction of AZ91D alloy has little influence on the phase constituents and transformation characteristics of the bulk matrix, while significantly increasing the strength of the composite. At the meantime, the steady linear superelasticity of the composites is maintained.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974