题目：添加Co元素对TiNi记忆合金相变特性和力学性能影响的研究

NiTi基形状记忆管接头材料因其具有传统管接头无法比拟的优异性能而成为人们研究的热点。目前来说，用于管接头的形状记忆接头材料主要是TiNiNb和TiNiFe， TiNiNb虽因其相变的宽滞后，在低温马氏体变形后可在室温存储，但该合金易在低温下因应力诱发马氏体而软化； TiNiFe虽克服了TiNiNb的缺点，但其强度不高，无法满足高压、高强条件下的使用，因而如何提高TiNiFe的强度或者是开发出一种具有低马氏体相变温度而强度较高的新型记忆合金接头材料是个实用性很强的研究方向。本文主要对TiNiCo和TiNiCoMo合金的组织结构、相变特性、力学行为及形状记忆效应进行了系统的研究，开发了具有高强度的TiNiCoMo合金，同时系统地探究了Co元素的添加对等原子比TiNi形状记忆合金相变特性、力学性能、晶体结构和形状记忆效应的影响。对于TiNiCo合金，分别以Co元素代替等原子比的Ti50Ni50合金中的Ti和Ni原子制备的合金为研究对象。Ti50Ni50-xCox合金的马氏体相变温度随Co元素的增加，逐渐下降，大约每2at.%的Co的加入会使相变温度降低40-60K,而Ti50Ni40Co10合金的马氏体相变温度已经低于液氮温度。在室温下，虽然有第三种元素加入，但是其合金的晶体结构并没有发生改变，即体心立方结构。含Co 较高的Ti50Ni50-xCox(x=8和10)合金表现出了良好的形状记忆效应，预应变低于6%时，合金可在随后的加热过程中全部回复；预应变为8％时，合金也有较高的回复率。对于Ti50-xNi50Cox合金，Co的加入除了降低合金的相变点以外，对其力学性能也有很大的影响，特别是屈服强度有较大的提高，Ti47Ni50Co3合金的屈服强度达到了594MPa，这在TiNi记忆合金中是罕有的高强度成分，但是由于其强度的提高是以牺牲延伸率为代价，对于需要扩孔成管材才得以应用的材料来说，其延伸率是远远不够的，但其产生较高的屈服强度是值得继续研究的。合适的Co和Mo元素的配比，将使TiNiCoMo 合金呈现出优异的强度。Ti50Ni46Co2Mo2合金的室温屈服强度和抗拉强度分别为408.4MPa和582.7MPa，较Ti50Ni50-xCox合金的相应强度都有大幅度提高，Ti50Ni45Co4Mo1合金的屈服强度和抗拉强度分别为516.5MPa和723.4MPa，这被认为是Mo元素细化晶粒、强化晶界的结果。在本文的研究体系中，还有多种高屈服强度的TiNiCoMo合金，显示了TiNiCoMo作为管接头的巨大潜力。对于Ti50Ni46Co2Mo2和Ti50Ni45Co4Mo1合金，其相变温度分别为168K和147K，满足了管接头的使用温度，同时合金在8%预变形的形状记忆回复率分别是87.3%和96.8%，在10%的预变形下形状记忆回复率分别为81.5%和84.2%，合金较高的可回复应变也满足了管接头的使用条件，因此可以开发成为新的接头材料。