业已发现Ti-Nb二元合金具有形状记忆效应,后来,发现几种β钛合金如Ti-Mo-Al和Ti-V-Al三元合金及Ti-10V-2Fe-3Al合金也表现出形状记忆效应和/或者超弹性。近来,由于Ni具有细胞毒性,生物医用无Ni形状记忆和超弹性β钛合金越来越受到人们的关注。
具有少量N的Ti-10V-2Fe-3Al也显示出超弹性,因为添加N不但可抑制淬火过程中的热诱导马氏体转变,而且通过固溶硬化可提高合金的室温超弹性。日本东北大学冶金学院的研究人员就冷却速率对Ti-10V-2Fe-3Al和Ti-10V-2Fe-3Al-0.2N超弹性和显微组织变化的影响进行了研究。无N合金试样截取自热轧板,具有0.2N的合金则通过无N合金和TiN粉末在氩气氛下电弧熔炼,均匀化处理后热轧成板。无N合金在1123K下固溶处理3.6ks,0.2N合金在1273K下固溶处理1.8ks,然后分别油淬或空冷。研究结果表明:(1)在无N合金中,当冷却速率在50K/s~22K/s之间时,合金表现出超弹性。对于改善超弹性,最合适的冷却速率为22K/s。在0.2N合金中,除了冷却速率2K/s,其它各种条件下合金都具有超弹性。对于改善超弹性,最合适的冷却速率为50K/s,并可获得3.2%的最大回复应变。(2)连续冷却过程中显微组织变化改善超弹性的明显标志是等温ω相的析出。(晓红)