TiNi基合金中马氏体相变现象极为丰富。近 等 原 子 TiNi合金冷却时，B 2 母相可转变为两种不同的相变产物。一 个 相 变 产 物 是 B19'单^^结构的马氏体，其单胞中含有4 个原子，为 P21/m空间群，晶格常数普遍以Otsuka等测得的a=0.2889nm, i=0.4120nm, c=0.4622nm和 卢 96.8°为准[63]。另一个相变产物是三斜结构的R 相，属 P 3 空间群，在相变温度附近，其晶格常数为a=0.738nm，c=0.532nm[28l 利 用 Cu 元素取代N i 元素，当 C u 含 量 超 过 7.5%(原子分数)时，B 2 母相首先转变为B 1 9 正交结构的 马 氏 体 ，属 P m m b 空 间 群 ，其 晶 格 常 数 为 cr=0.2918nm，Z?=0.4290nm, c=0.4504nm(Ti50Ni25Cu25 合金)[64]。图 1-11 所示为 TiNi 基合金中 B2 母相与 B19 马氏体 和 B1少马氏体相之间的结构关系[55]。
图 1-11 TiNi基合金的母相、B19马氏体相与B1W马氏体相的晶体结构以及从母相到马氏体相的结构转变。
图 1-12总结了 冷却 时TiNi基合金的马氏体相变类型。固溶处理的近等原子 比 TiNi合金表现出B2— B 19'马氏体相变。经过某些处理，如加入第三组元Fe[65] 或 Al[66]、富 N i 合金时效[67]或利用冷加工等提高位错密度[68]后，R 相 可 以 在 B19' 马氏体相形成前出现。添加适量C u 元素可以在TiNi基合金中诱发B2— B19— B19' 相变。
N i 含量对近等原子比TiNi合金的相变温度影响显著。一般认为，对 于 富 Ni 合金，N i 含 量 每 升 高 1 % (原子分数)，M S温 度将 下 降 约 10(TC。Tang[™ ]总 结 了 竓 温度 随 N i含量的变化，如 图 1-13中虚线所示[71]。等通过比较不同熔炼及固溶处理过程，排除了不同过程产生的成分偏离及析出对相变温度的影响，修正了 Tang总结的曲线，如 图 1-13中实线所示。
为满足不同的应用需求，常用的手段之一是添加各种合金元素。图 1-14总结了 Fe、Pd、Pt、Hf、C o、V 、Mn> A u 、Zr、A1 和 Cr 等合金元素对 TiNi 合金温度变化的影响[53]。按照第三组元对相变温度的影响，可将其分为两类，一类是降低相变温度的元素，另一类是升高相变温度的元素。降低相变温度的元素主要包 括 Fe、C o、V 、M n 、A K C r与 N b 等，升高相变温度的元素包括Pd、Pt、A u 、 H f 与 Zr。升高相变温度的元素中前三者取代N i 元素，后 两 者 与 T i同主族，取代 Ti元素。合金元素对马氏体相变行为的影响机制目前尚无定论。
C u 元 素 对 TiNi合金马氏体相变行为的影响较为特殊。图 1-15所 示 为 C u 含量 与 T i M N i ^ C w B 状记忆合金相变温度之间的关系， 其 中 '表 示 转 变 为 B19 马氏体的相变起始温度,M s表 示 转 变 为 B 17马氏体的相变起始温度。可见，当 Cu 含 量 低 于 7.5%时，相变类型不发生变化。当 C u 含量高 于7.5%时，B2— B19 - B19r两步相变发生。需要注意，B19— B19'转变的温度区间宽、热焓小，所以很难用差热分析手段确定。动态机械热分析能够清晰给出相变峰位置。添 加 C u 元素对马氏体相变行为的影响可归纳为以下4 点[13]: ① 减 小 M s温度对成分的依赖；②减小相变滞后；③减小马氏体再取向应力与超弹性应力滞后；④ 抑 制 Ti3N U 相析出。
图 1-12总结了 冷却 时TiNi基合金的马氏体相变类型。固溶处理的近等原子 比 TiNi合金表现出B2— B 19'马氏体相变。经过某些处理，如加入第三组元Fe[65] 或 Al[66]、富 N i 合金时效[67]或利用冷加工等提高位错密度[68]后，R 相 可 以 在 B19' 马氏体相形成前出现。添加适量C u 元素可以在TiNi基合金中诱发B2— B19— B19' 相变。
C u 元 素 对 TiNi合金马氏体相变行为的影响较为特殊。图 1-15所 示 为 C u 含量 与 T i M N i ^ C w B 状记忆合金相变温度之间的关系， 其 中 '表 示 转 变 为 B19 马氏体的相变起始温度,M s表 示 转 变 为 B 17马氏体的相变起始温度。可见，当 Cu 含 量 低 于 7.5%时，相变类型不发生变化。当 C u 含量高 于7.5%时，B2— B19 - B19r两步相变发生。需要注意，B19— B19'转变的温度区间宽、热焓小，所以很难用差热分析手段确定。动态机械热分析能够清晰给出相变峰位置。添 加 C u 元素对马氏体相变行为的影响可归纳为以下4 点[13]: ① 减 小 M s温度对成分的依赖；②减小相变滞后；③减小马氏体再取向应力与超弹性应力滞后；④ 抑 制 Ti3N U 相析出。