TiNi合金室温变形、组织结构及薄膜的制备

论文摘要

本文研究了Ti-50. 7at%Ni合金在室温时的超弹性及压缩变形形变诱发马氏体,揭示了室温压缩变形形变诱发马氏体演变过程,对比了磁控溅射和离子束溅射方法制备薄膜的显微组织性能,明确了薄膜的制备及品化处理工艺,并观察了TiNi薄膜在温度作用下的马氏体组织。得出以下结论:（1） Ti-50. 7at%Ni合金在拉伸变形应变量约4%、压缩变形名义变形量为30%时产生超弹性。（2） 压缩变形可以产生形变诱发马氏体。随着压缩变形量的增加,板条数量逐渐增多并沿压缩变形的方向趋于一致,马氏体变体发生畸变、粗化、甚至交叉,马氏体板条内也引入了位错。（3） 离子束溅射制备的TiNi薄膜表面十分致密,薄膜非晶度很高,主要是非晶态团状组织结构;磁控溅射法制备的TiNi薄膜表面均匀致密有气孔,由于基片自然温升,薄膜有一定程度的晶化,并有析出相产生。（4） 在本实验条件下优选出来的制膜方法为磁控溅射法,工艺参数为溅射电流0. 6 A,真空度0. 6Pa,氩气流量25SCCM。溅射制备的TiNi薄膜经600西安理工大学硕士学位论文 ℃Xlh真空退火可充分晶化,而且薄膜表面光滑致密,气孔基本消失,并 有叭ZNi、肠Ni3、肠尹几析出相产生。（5）深冷可以使薄膜发生马氏体转变,相变顺序与合金的形变诱发马氏体相 变相同,均为:BZ一R一M。关键词:超弹性形变诱发马氏体磁控溅射组织性能马氏体转变

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 TiNi形状记忆合金的优异性能及应用现状
• 1.1.1 TiNi形状记忆合金的优异性能
• 1.1.2 TiNi形状记忆合金的应用
• 1.1.3 TiNi形状记忆合金的研究与发展
• 1.2 溅射镀膜
• 1.2.1 溅射镀膜的特点及原理
• 1.2.2 磁控溅射与离子束溅射的原理与特点
• 1.2.3 溅射薄膜的形成与组织结构
• 1.3 马氏体与马氏体转变
• 1.3.1 马氏体与马氏体转变
• 1.3.2 TiNi合金中的形变诱发马氏体
• 1.3.3 TiNi合金中的马氏体转变
• 1.4 超弹性
• 1.4.1 概述
• 1.4.2 TiNi合金的非线性超弹性及影响因素
• 1.4.3 TiNi合金的线性超弹性及影响因素
• 1.5 本课题的研究目的、意义及主要内容
• 1.5.1 本课题的研究目的、意义
• 1.5.2 本课题的主要内容
• 2 TINI合金室温变形试验及超弹性
• 2.1 实验原料及原始组织
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 退火处理及原始组织分析
• 2.2 TiNi合金室温压缩试验
• 2.2.1 压缩试样
• 2.2.2 压缩试验
• 2.2.3 压缩断口分析
• 2.3 TiNi合金的室温超弹性
• 2.3.1 拉伸试样
• 2.3.2 拉伸试验
• 2.3.3 拉伸试样断口形貌分析
• 2.3.4 室温超弹性试验
• 2.4 本章小结
• 3 TINI薄膜的制备及其组织性能
• 3.1 溅射法制备TiNi薄膜及其组织性能
• 3.1.1 实验方法
• 3.1.2 磁控溅射法制备TiNi薄膜
• 3.1.3 离子束溅射法制备TiNi薄膜
• 3.1.4 磁控与离子束溅射TiNi薄膜的组织结构分析
• 3.1.5 溅射法制备TiNi薄膜的工艺及参数选择
• 3.2 磁控溅射薄膜的真空晶化退火及其组织性能
• 3.2.1 真空晶化退火
• 3.2.2 退火态薄膜的组织结构分析
• 3.3 本章小结
• 4 TINI材料中的马氏体与马氏体相变
• 4.1 TiNi合金的形变诱发马氏体及其转变
• 4.1.1 TiNi合金形变诱发马氏体的显微组织观察
• 4.1.2 TiNi合金在压应力作用下的形变诱发马氏体转变过程
• 4.2 TiNi薄膜在温度作用下的马氏体相变
• 4.3 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 获奖情况