● 摘要
本文采用扫描电子显微镜、电子探针、X射线衍射、电阻－温度测试仪及不同温度下的拉伸实验等测试技术，系统地研究了低Nb（1at%-5a%）含量Ni50Ti50-xNbx合金中Nb含量的变化对合金组织结构及相变特征的影响、合金的力学行为、变形量对相变滞后及应变恢复率的影响，分析了NiTiNb合金相变宽滞后的机理。研究表明，Nb含量为1at%-3at%的Ni50Ti50-xNbx合金是由单一的NiTi基体相构成。Nb含量为4at%-5at%的Ni50Ti50-xNbx合金是由NiTi基体相和少量弥散分布的β-Nb相构成，合金组织中的β-Nb相体积含量小于合金总体积的5%。低Nb合金中β-Nb相数量远低于Ni47Ti44Nb9合金。Ni50Ti50-xNbx合金的相变温度随Nb含量的增加而降低。NiTiNb合金的应力－应变曲线分为四个阶段：弹性变形、应力诱发马氏体（马氏体自协作）形变、马氏体弹性变形及马氏体的塑性变形阶段。NiTiNb合金中β-Nb相的多少对应力诱发马氏体相变的屈服强度、应力诱发马氏体屈服平台的斜率、合金的恢复率都有显著影响。在变形量小于16%时，Ni50Ti45.5Nb4.5合金比Ni44Ti47Nb9合金具有更好的形状记忆效应。经一定的预变形后，低Nb（大于3at%）含量Ni50Ti50-xNbx形状记忆合金具有宽相变滞后。由于形变对提高Ni50Ti45.5Nb4.5、Ni47Ti44Nb9两合金逆马氏体相变稳定性的效果相近，所以认为β-Nb相对NiTiNb合金宽滞后效应的贡献很小，Nb固溶于NiTi基体中从而改变合金的马氏体相变动力学特征才是NiTiNb合金相变宽滞后的主要原因。