NiTi形状记忆合金棒材的循环拉伸试验及力学性能退化分析

作     者：俞昊然 李维滨 

作者机构：东南大学土木工程学院 南通四建集团有限公司 上海金安泰建筑安装工程有限公司 

出 版 物：《工业建筑》 (Industrial Construction)

年 卷 期：2023年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：形状记忆合金 力学性能退化 循环拉伸试验 热处理 超弹性 自复位 

摘      要：采用超弹性NiTi合金棒可以使结构获得良好的自复位性能，但由于NiTi合金棒在工作中会出现不同程度的力学性能退化，致使结构的自复位与耗能能力受到削弱，因此有必要对NiTi形状记忆合金棒材的力学性能稳定性作进一步研究。本文对4根经过不同热处理的Ti-50.8at.%Ni棒材进行常幅循环拉伸试验，研究了循环次数和不同热处理对棒材试件的滞回曲线形态、相变应力、弹性模量、残余应变、耗能能力等性能的影响，并根据试验结果对不同棒材试件的力学性能退化进行了比较分析。研究表明，常幅循环拉伸下NiTi合金棒材的弹性模量与极限应力变化相对较小，而相变应力、变形回复率以及等效阻尼比退化较为明显；材料的马氏体正相变应力相比逆相变应力降低幅度更大，且超弹性较好的NiTi合金棒材相变应力退化更明显；热处理温度过高或过低均会导致NiTi合金棒材的超弹性劣化，且棒材在循环工作中耗能能力会出现很大程度的下降。