金属学报

作者：姜沐池, 宫继双, 杨兴远, 任德春, 蔡雨升, 李秉洋, 吉海宾, 雷家峰

单位：1 中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016；2 中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016；3 中山大学 航空航天学院 广州 510275；4 中国航天科技创新研究院 先进材料与能源中心 北京 100163；5 北京大学 工学院 北京 100871

关键词：高温形状记忆合金,热变形行为,本构方程,热加工图,

基金：国家自然科学基金项目(52205431)

Ti-Ni二元形状记忆合金的相变温度较低，限制了其在高温领域的应用，添加Hf元素可有效提升相变温度，但也会导致合金可变形性降低。因此，需要研究三元Ti-Ni-Hf高温形状合金热变形行为，确定热加工窗口。本工作采用真空感应熔炼制备Ti30Ni50Hf20高温形状记忆合金，利用OM和Gleeble-3800热模拟试验机等，对Ti30Ni50Hf20高温形状记忆合金的热变形行为进行了研究，变形温度为700、800和900 ℃，应变速率为0.01、0.1、1和10 s-1。结果表明，Ti30Ni50Hf20高温形状记忆合金在高温热变形过程中具有负温度、正应变敏感性，其流变应力随应变速率增加而增大，随变形温度升高而减小，且随变形温度升高再结晶现象增强；利用Arrhenius热变形表达式建立了Ti30Ni50Hf20高温形状记忆合金热加工的本构方程，其应变激活能为527.447 kJ/mol，根据本构方程计算得到的峰值应力理论值与实验值相吻合；根据Ti30Ni50Hf20高温形状记忆合金的动态模型建立其热加工图，确定其最佳热变形加工参数为变形温度880~900 ℃，应变速率0.01~0.04 s-1。

来源：2025年第6期

《金属学报》期刊编辑部

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