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ECAP工艺对镍钛记忆合金的显微组织和性能的影响

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毕业论文范文题目:ECAP工艺对镍钛记忆合金的显微组织和性能的影响,论文范文关键词:ECAP工艺对镍钛记忆合金的显微组织和性能的影响
ECAP工艺对镍钛记忆合金的显微组织和性能的影响毕业论文范文介绍开始:
【论文摘要】:镍钛形状记忆合金具有很好的生物相容性、耐蚀耐磨性、高抗疲劳性等,是一种应用前景广阔的医用生物材料,但是NiTi记忆合金在医学应用上,面临一个力学相容性和镍离子溶出的问题。本课题利用等径角挤压(ECAP)工艺对NiTi形状记忆合金进行大塑性变形处理,开展ECAP法制备超细晶镍钛记忆合金的组织和性能的研究,进一步认识大塑性变形对NiTi合金力学性能和耐蚀性能的影响。本课题针对NiTi形状记忆合金经ECAP挤压后的组织和性能开展研究,主要进行了如下工作并得出如下实验结果:1、对ECAP处理后NiTi合金的组织结构进行分析,发现NiTi记忆合金经ECAP工艺处(本文此处忽略..)理后,组织发生变形,随着挤压道次增加,晶粒间的位向差增大,大角度晶界形成,晶粒明显细化。从原始组织的20~50μm细化到150nm左右的板条组织,晶粒细化跨越几个数量级。而四道次细化到160~230nm,八道次细化到了90~110nm。运用X射线衍射分析,发现挤压第一、第四和第八道次的NiTi记忆合金,主要相结构是NiTi母相和少量的Ni4Ti3颗粒。2、利用DSC热差分析,发现经ECAP工艺处理后的NiTi合金,由于剧烈塑性变形造成位错缺陷抑制了热弹性马氏体的相变,导致NiTi形状记忆合金的记忆效应暂时丧失。将ECAP处理后的NiTi合金进行时效处理,NiTi合金的记忆性能得到有效恢复(本文此处忽略..)。为了保留挤压后合金超细晶的结构和良好的性能,综合考虑相变峰和热滞两个因素,认为ECAP挤压后比较合适的时效工艺是:500℃+30min。3、测定NiTi经ECAP挤压后0、4、8道次的阳极极化曲线,发现随着道次的增加,NiTi合金的自腐蚀电流和维钝电流呈现先减小后略微增加的趋势,但都远远小于0道次的样品,表明ECAP后合金的耐蚀性得到提高。用电化学阻抗谱测定ECAP对NiTi合金耐蚀性能的影响,发现NiTi合金经ECAP处理后EIS阻抗弧半径比粗晶NiTi合金的明显增大;经四道次ECAP处理后NiTi合金EIS阻抗弧半径要比经八道次ECAP处理后EIS阻抗弧大。选(略..)用R1+Q1/R2(Q3+R3)模拟电路对EIS进行拟合,由拟合结果可以看出,4道次和8道次样品表面形成的内层致密层要优于0道次,而8道次相比较4道次内部致密层不够优越。4、NiTi合金经过ECAP工艺处理后,不同道次NiTi合金的硬度是总体呈增大趋势,经时效处理后硬度有所下降。挤压后NiTi合金的延伸率随着挤压道次的增加总体呈明显下降,抗拉强度随着挤压道次的增加而增大,这与加工硬化和不平衡晶界的增加有关。经时效后,屈服强度较未时效的整体略微下降,延伸率波动较大,总体比时效前呈上升趋势,这可能是由于热处理降低了不平衡晶界内部的位错密度造成的。时效后抗拉强度较未失效的一道次(本文此处忽略..)至四道次有所增加,而四道次以后有所降低。5、NiTi合金的弹性模量随挤压道次的增加整体趋于下降,弹性模量的降低一方面ECAP形变过程中带来的较高的内应力、晶格位错和高密度的三叉晶界,另一方面试验温度下NiTi合金部分处于马氏体状态下。时效后不同道次NiTi都处于母相状态,弹性模量随着挤压道次的增加而略有降低,这是由于热处理过程中合金内部不平衡晶界向平衡晶界转变,伴随有沿晶界的应力松弛,而应力的弹性松弛会引起补充性形变,这样造成了弹性模量的降低。


以上为本篇毕业论文范文ECAP工艺对镍钛记忆合金的显微组织和性能的影响的介绍部分。
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