为了控制钛基合金的性能，尤其是其形状记忆性能，日本学者松木一弘从合金组成及制造工艺两方面进行优化，取得了一定的研究成果。
合金组成的优化是采用基于固体物理理论的合金电子参数的d电子合金设计理论。该理论的电子参数有两种，一是过渡金属元素的d轨道能级Md，二是结合次数Bo，表示原子间共价键的强度。对于M-Ti二元金属间化合物，随M含量的变化可作出以Md和Bo值为两轴的结晶构造图。而在M-Ti二元合金中再添加合金元素时，合金的Md、Bo的平均值（Mdt、Bot）作为第1近似值。这样可以作出添加不同合金元素的Ti-Ni系合金的Mdt-Bot图。作者对50种组成的三元系TiNi合金作图，推定了达成B2单相的组成范围。并且可以推定，Bo值及Md的绝对值越高，合金的强度也将会越高。依据这种理论可以优化合金组成。
制造工艺上，作者采用了冷坩埚悬浮熔铸法（CCLM）。该方法使用了两个线圈，上线圈用来加热熔化金属，下线圈用来悬浮金属熔液，熔炼中熔融金属不与水冷铜坩埚接触，可消除外来污染，而涡流产生的强电磁搅拌力使合金元素间充分混合，可获得均质的熔池。
设计了Ti-49Ni-1Cr和Ti-49Ni-5Cr两种合金，用上述制造工艺获得了铸件。组织分析结果表明，它们在铸态和热处理态（1273K×48h）的组织与Ti-50Ni合金没有大的差异，为均质单相的等轴组织。拉伸试验结果表明，Cr的添加使合金强度增加。高温氧化试验也表明，Cr的添加可提高合金抗氧化性能。以上都与合金设计理论预测的性能相一致。
还依据该理论设计了添加Re、Cr、Fe、Cu、Al等合金元素的TiNi基合金，测定了马氏体相变起始温度Ms及奥氏体相变起始温度As，整理作图及推定表明，这些合金难以实现330K以上的形状记忆性能。为此，作者又依据d电子合金设计法设计了β型高温形状记忆钛合金。选择Mo为β固溶型元素，可促进母相的固溶强化；选择Al为α相形成元素，可促进α相的稳定化，抑制ω相的生成，促进热稳定性。最终提出了Ti-6Mo、Ti-6Mo-3Al、Ti-6Mo-3Cu、Ti-6Mo-2Al-1Cu4种合金。实验结果表明，4种合金在高温下均呈β单相。在400～823K温度范围测定了As和Af（奥氏体相变终了温度），依据实验的L字弯曲形状的最大回复值，对应上述4种合金依次为0.4%、1.4%、1.2%、0%。该结果与相分析结果相吻合，可见这些合金中Ti-6Mo-3Al合金具有最大的形状记忆性能。由这些弯曲形状回复值推算出As和Af，Ti-6Mo、Ti-6Mo-3Al以及Ti-6Mo-2Al-1Cu的As点分别为570、520、510K，Af分别为770、720、710K。可见与Ti-Ni系相比，这些合金具备400K以上的形状记忆性能。（晓红）


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