·42· 北京科技大学学报 第34卷 2000a 2000 (b) 室温 1500 室温 1500 600℃ 600℃ 1000 650℃ 650℃ 500 500 0 10203040506070 10203040506070 应变% 应变% 2500 2500r 室温 2000 室温 2000 600℃ 600℃ 650℃ 650℃ 500 500 010203040506070 0010203040506070 应变% 应变% 图5 NisoTi4A山。合金的压缩应力-应变曲线.(a)均匀化处理后：(b)700℃时效2h:(c)700℃时效6h:(d)700℃时效12h Fig.5 Compression stress-strain curves of the NisTiAl alloy:(a)after homogenization:(b)aging at 00C for 2h:(c)aging at 700C for6 h:(d)aging at 700 C for 12h 2.4 Niso TiaAl,合金的最佳处理制度 1200 图7为合金分别在1100、1125和1150℃固溶 6h+700℃时效处理6h的室温和高温的力学性能 曲线.图8和图9分别为室温和高温下不同固溶温 隙 800 度处理的合金力学性能比较.可以看出不论是室温 一室温 还是高温，合金的屈服强度和塑性都随固溶处理温 600 -◆-600 --650℃ 度升高而增加.1150℃处理后的合金室温下的屈服 2468 1012 强度和塑性最高，分别有1297MPa和25%；1150℃ 时向h 固溶处理的合金在600和650℃下的压缩屈服强度 图6NoTi4A山6合金均匀化后与时效不同时间的压缩屈服强度 也最高，分别为943和823MPa.因此可以得出， 比较 1150℃固溶处理的合金室温和高温综合力学性能 Fig.6 Comparison between the compressive yield strengths of the 最好.这是因为在NiTiAl合金中，Al固溶在基体 Niso Ti Als alloy after homogenization and after aging at different time 中，起到固溶强化的作用，并且随着固溶温度的提 提高了28%和35%；随着时间延长到12h,合金的 高，铸态组织中的网状组织逐渐消失并溶入到基体 强度增加的趋势开始变得缓慢甚至有所降低，且高 中，固溶强化的作用进一步提高，合金的室温和高温 温和室温下的屈服强度变化趋势基本相同.综合比 强度也提高，同时第二相在基体中的分布更加趋于 较，合金在固溶处理后再时效6h的力学性能较好， 均匀的弥散分布，因此固溶温度越高组织越均匀，合 压缩屈服强度较高.时效处理12h的合金比时效6 金的塑性也越好 h的室温和650℃的压缩屈服强度均低，原因可能 3结论 在700℃下时效强度变化会有一个峰值，时效时间 过长，则合金中的第二相尺寸就会开始长大，局部会 NisoTi4AL,合金的铸态微观组织是由NiTi基体 出现第二相与基体脱溶长大现象，失去与基体原来 和沿晶界分布的网状组织构成.随固溶温度和时间 的共格或者半共格关系，导致强度降低，此时合金的 的增加，合金中的网状组织逐渐溶入到基体中，沿晶 屈服强度会低于时效的峰值强度. 界分布特征逐渐消失，第二相在基体中趋向于均匀北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 5 Ni50 Ti44Al6合金的压缩应力--应变曲线 . ( a) 均匀化处理后; ( b) 700 ℃时效 2 h; ( c) 700 ℃时效 6 h; ( d) 700 ℃时效 12 h Fig． 5 Compression stress-strain curves of the Ni50 Ti44Al6 alloy: ( a) after homogenization; ( b) aging at 700 ℃ for 2 h; ( c) aging at 700 ℃ for 6 h; ( d) aging at 700 ℃ for 12 h 图 6 Ni50 Ti44Al6合金均匀化后与时效不同时间的压缩屈服强度 比较 Fig． 6 Comparison between the compressive yield strengths of the Ni50 Ti44Al6 alloy after homogenization and after aging at different time 提高了 28% 和 35% ; 随着时间延长到 12 h，合金的 强度增加的趋势开始变得缓慢甚至有所降低，且高 温和室温下的屈服强度变化趋势基本相同． 综合比 较，合金在固溶处理后再时效 6 h 的力学性能较好， 压缩屈服强度较高． 时效处理 12 h 的合金比时效 6 h 的室温和 650 ℃ 的压缩屈服强度均低，原因可能 在 700 ℃下时效强度变化会有一个峰值，时效时间 过长，则合金中的第二相尺寸就会开始长大，局部会 出现第二相与基体脱溶长大现象，失去与基体原来 的共格或者半共格关系，导致强度降低，此时合金的 屈服强度会低于时效的峰值强度． 2. 4 Ni50Ti44Al6合金的最佳处理制度 图 7 为合金分别在 1 100、1 125 和 1 150 ℃ 固溶 6 h + 700 ℃时效处理 6 h 的室温和高温的力学性能 曲线． 图 8 和图 9 分别为室温和高温下不同固溶温 度处理的合金力学性能比较． 可以看出不论是室温 还是高温，合金的屈服强度和塑性都随固溶处理温 度升高而增加． 1150 ℃处理后的合金室温下的屈服 强度和塑性最高，分别有 1 297 MPa 和 25% ; 1 150 ℃ 固溶处理的合金在 600 和 650 ℃ 下的压缩屈服强度 也最高，分别为 943 和 823 MPa． 因此可以得出， 1 150 ℃固溶处理的合金室温和高温综合力学性能 最好． 这是因为在 NiTiAl 合金中，Al 固溶在基体 中，起到固溶强化的作用，并且随着固溶温度的提 高，铸态组织中的网状组织逐渐消失并溶入到基体 中，固溶强化的作用进一步提高，合金的室温和高温 强度也提高，同时第二相在基体中的分布更加趋于 均匀的弥散分布，因此固溶温度越高组织越均匀，合 金的塑性也越好． 3 结论 Ni50Ti44Al6合金的铸态微观组织是由 NiTi 基体 和沿晶界分布的网状组织构成． 随固溶温度和时间 的增加，合金中的网状组织逐渐溶入到基体中，沿晶 界分布特征逐渐消失，第二相在基体中趋向于均匀 ·42·