金属学报

作者：姜江, 郝世杰, 姜大强, 郭方敏, 任洋, 崔立山

单位：1.江西省科学院 江西省铜钨新材料重点实验室 南昌 330096；2.中国石油大学(北京) 新能源与材料学院 昌平 102249；3.X -ray Science Division, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, USA

关键词：NiTi-Nb复合材料,应力诱发马氏体相变,准线性超弹性,

基金：国家自然科学基金项目(51731010);国家自然科学基金项目(51861011);国家自然科学基金项目(51971243);国家自然科学基金项目(51971244);江西省重大科技研发专项项目(20212-AAE01003)

据文献报道，Nb纳米线增强NiTi记忆合金复合材料可展现超常的准线性超弹特性。为揭示该准线性超弹特性的产生和变形机制，通过真空感应熔炼、锻造、拔丝方法原位合成了NiTi-Nb复合材料丝材。TEM显微分析表明，Nb纳米线沿丝材轴向平行分布在纳米晶NiTi基体中。该材料在经历一次9%的预变形后会展现准线性超弹特性，其屈服强度达1.7 GPa，表观Young's模量约34 GPa，准线性超弹性应变接近5.5%。同步辐射高能X射线原位拉伸实验结果表明，准线性超弹性的产生与以下2点原因有关：(1) 复合材料经历预变形后，Nb纳米线和NiTi基体间会产生耦合力，再次加载时，NiTi所受的耦合拉应力可以将局部区域应力诱发马氏体相变所需的外应力降低到零附近，并且耦合力越大，加载初期的相变速率越高，经过适当的预变形后，加载初始就能够持续发生高速率相变；(2) NiTi中耦合拉应力呈梯度分布，使相变应力-应变曲线不再是常见的“平台型”，转变为“硬化型”斜线。

来源：2023年第11期

《金属学报》期刊编辑部

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