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本文利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热分析仪、电子万能材料实验机及动态热机械分析仪等仪器系统研究了(Ti54Ni34Cu12)100-xNbx和(Ti51Ni36Cu13)100-x00-x Nbx(x=0,6,10at.%)合金的显微组织、马氏体相变行为、力学性能及阻尼性能,重点分析了热循环对合金马氏体相变行为的影响规律。研究表明,室温下未添加Nb元素的合金的显微组织主要由B19结构的马氏体相和Ti2(Ni,Cu)相组成。添加Nb元素后,合金室温下的显微组织主要由B19马氏体相、Ti2(Ni,Cu)相和β-Nb相组成。随Nb含量的增加,β-Nb相的体积分数增加,而Ti2(Ni,Cu)相减少。TiNiCuNb合金在冷却和加热过程中发生B2?B19一步马氏体相变及其逆相变。随Nb含量的增加,合金相变温度降低。这主要与合金基体成分变化有关。热循环不影响TiNiCuNb合金的相变类型。所有合金的马氏体相变均表现出优异的热循环稳定性。添加Nb元素可进一步改善马氏体相变的热循环稳定性。(Ti54Ni34Cu12)90Nb10合金的循环稳定性最好。经过500次热循环后,其马氏体相变峰值温度仅变化0.1oC,逆相变峰值温度变化0.2oC。这主要是因为添加Nb元素不显著改变合金的晶格常数,从而保证马氏体相变矩阵中间特征值趋于1;同时添加Nb元素可提高合金的屈服强度,抑制位错的产生和运动。随Nb含量增加,合金的诱发马氏体相变临界应力、延伸率与抗拉强度得到了不同程度的升高,特别是(Ti51Ni36Cu13)90Nb10合金的抗拉强度与延伸率分别达到810MPa与12.7%。TiNiCuNb合金均表现出良好的超弹性。随Nb含量增加,Ti54Ni34Cu12基合金的超弹性恢复应变增加不明显,而Ti51Ni36Cu13基合金的超弹性恢复应变显著增大。(Ti51Ni36Cu13)90Nb10合金表现出最好的超弹性恢复特性,其最高超弹性恢复应变可达2.79%。连续降温过程中,TiNiCuNb合金表现出对应B2→B19相变的阻尼峰。随Nb含量的增加,B2→B19相变阻尼峰的峰值略有降低。Ti51Ni36Cu13基合金相变阻尼峰值明显高于Ti54Ni34Cu12基合金,其中(Ti51Ni36Cu13)94Nb6合金的B2→B19相变阻尼峰值最大,约为0.096。