NiTi-TiB2原位复合材料的成分探索与性能研究

摘要

NiTi形状记忆合金具有诸多功能特性,如超弹性、高阻尼性和形状记忆效应等,因而得到广泛应用.TiB2陶瓷具有高硬度、高耐磨性和高模量特性,但其脆性限制了其应用.将记忆合金与TiB2陶瓷复合,有望获得超常性能:兼具高强度、高模量、超弹性、高硬度、高耐磨等力学性能,以及因耦合而产生的崭新功能特性.采用电弧熔炼Ti、Ni、B的方法,原位合成NiTi-TiB2复合材料,对B含量不同的6种复合材料的可逆马氏体相变、显微组织、成分及硬度进行了初步探索.结果显示,NiTiB合金中含有NiTi记忆合金相以及Ti2Ni和TiB2陶瓷相.随着B含量升高,TiB2陶瓷相由线状变化为粗大的块状,并且Ti2Ni和TiB2陶瓷相含量也随之逐渐升高.NiTi基体具有良好的抑制裂纹扩展功能.含B量为4%、6%和14%样品的硬度都普遍高于二元NiTi记忆合金,其中含14%B样品最高硬度与陶瓷相当.