宽相变温区高阻尼TiNi基合金多层膜研究
批准号:
51001035
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
佟运祥
依托单位:
学科分类:
E0110.金属生物与仿生材料
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘二宝、张斌斌、李兆清、郭宝、梁楚锜
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中文摘要
提出利用TiNi基合金相变过程中阻尼性能优异的特点,制备TiNi基合金多层膜结构以实现宽相变温区与高阻尼的目的。本项目拟首先利用经典层合理论分析与磁控溅射实验相结合的方法,设计并制备TiNi基合金多层膜结构,查明制备工艺参数与马氏体相变、阻尼性能之间的关系,优化合金多层膜结构设计。在此基础上,重点考察膜层界面结构与马氏体孪晶界面结构,建立膜层间约束与马氏体孪晶界面可动性之间的内在联系,系统研究马氏体相变行为与阻尼性能及其影响因素,建立多层膜结构设计-微观组织结构特征-马氏体相变及阻尼特性之间的内在联系,最终确定宽相变温区高阻尼TiNi基合金多层膜结构的设计准则,获得兼具宽相变温区与高阻尼的TiNi基合金多层膜,为拓宽TiNi基合金薄膜的应用提供研究思路与理论参考。
英文摘要
项目采用数值计算的方法分析了TiNi基合金多层膜的阻尼特性,建立了相应的计算模型。根据机械振动理论,计算了多层膜的阻尼损耗因子,阐明了单层膜厚度对多层膜阻尼性能的影响规律,确定了具有较高阻尼性能的多层膜结构。在此基础上,利用磁控溅射工艺制备了具有宽相变温区的TiNi基合金多层膜。采用等通道角挤压与梯度退火处理相结合的方式制备出具有较大尺寸和宽相变温区的TiNi合金,其显微组织沿长度方向呈梯度分布;建立了退火处理与合金显微组织、相变行为之间的关系,揭示了等通道角挤压与退火处理对马氏体相变行为的影响机理。利用电镀工艺在均质TiNi合金表面沉积了一层金属Ni镀层,然后利用高温扩散退火工艺获得了成分沿合金厚度方向呈梯度分布的材料。利用菲克第二扩散定律与能谱分析相结合的方式分析了Ni元素在TiNi合金基体中的扩散规律,建立了扩散退火工艺与成分分布的关系;系统研究了成分梯度TiNi合金的马氏体相变行为,建立了扩散退火工艺、热循环与相变行为之间的内在联系,揭示了扩散退火对成分梯度TiNi合金马氏体相变行为影响的内在机制。系统研究了成分梯度TiNi合金的阻尼特性以及测试频率、应变振幅和扩散退火工艺对阻尼特性的影响规律;确定了宽相变温区高阻尼TiNi合金的优化工艺,获得了兼具宽相变区间与高阻尼的成分梯度TiNi合金。. 项目执行期间,共在Scripta Materialia、Materials Science and Engineering A等期刊发表SCI收录论文6篇,申请国家发明专利4项,培养硕士研究生4人。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Effect of aging on martensitic transformation behavior of Ti48.8Ni50.8V0.4 alloy
时效对Ti48.8Ni50.8V0.4合金马氏体相变行为的影响
DOI:10.1007/s10853-011-5593-6
发表时间:2011-05
期刊:Journal of Materials Science
影响因子:4.5
作者:Y. X. Tong;C. Q. Liang;F. Chen;L. Li;Y. F. Zheng;C. Y. Chung
通讯作者:C. Y. Chung
Thermal cycling stability of ultrafine-grained TiNi shape memory alloys processed by equal channel angular pressing
等通道角压制超细晶TiNi形状记忆合金的热循环稳定性
DOI:10.1016/j.scriptamat.2012.03.005
发表时间:2012-07
期刊:Scripta Materialia
影响因子:6
作者:Y. X. Tong;B. Guo;F. Chen;B. Tian;L. Li;Y. F. Zheng;E. A. Prokofiev;D. V. Gunderov;R. Z. Valiev
通讯作者:R. Z. Valiev
Effect of aging on martensitic transformation and superelasticity of TiNiCr shape memory alloy
时效对TiNiCr形状记忆合金马氏体相变和超弹性的影响
DOI:10.1016/s1003-6326(14)63388-4
发表时间:2014-08
期刊:Transactions of Nonferrous Metals Society of China
影响因子:4.5
作者:Y. X. Tong;J. T. Liu;F. Chen;C. Q. Liang;B. Tian;L. Li;Y. F. Zheng
通讯作者:Y. F. Zheng
Effect of Aging Treatment on Superelasticity of a Ti48.8Ni50.8V0.4 Alloy
时效处理对Ti48.8Ni50.8V0.4合金超弹性的影响
DOI:10.1007/s11665-012-0373-2
发表时间:2012-09
期刊:Journal of Materials Engineering and Performance
影响因子:2.3
作者:H. Zhao;C. Q. Liang;J. T. Liu;Y. X. Tong;F. Chen;B. Tian;L. Li;Y. F. Zheng
通讯作者:Y. F. Zheng
Superelasticity and its stability of an ultrafine-grained Ti49.2Ni50.8 shape memory alloy processed by equal channel angular pressing
等通道角冲压超细晶Ti49.2Ni50.8形状记忆合金的超弹性及其稳定性
DOI:10.1016/j.msea.2013.08.049
发表时间:2013-12
期刊:Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
影响因子:6.4
作者:Y. X. Tong;F. Chen;B. Guo;B. Tian;L. Li;Y. F. Zheng;D. V. Gunderov;R. Z. Valiev
通讯作者:R. Z. Valiev
超声冲击耦合激光熔化沉积TiNi合金的微观组织与功能特性调控
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:佟运祥
- 依托单位:
高循环稳定性TiNiCuNb块体记忆合金的马氏体相变与超弹性调控机理研究
- 批准号:51971072
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:佟运祥
- 依托单位:
等径角挤压诱发TiNi基合金中第二相回溶及与晶粒细化关系研究
- 批准号:51671064
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:佟运祥
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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