钛镍形状记忆合金是能将自身的塑性变形在一定温度下自动恢复原始形状的特殊合金，其特殊的组织决定此类金属具有一定延展性、耐磨性、抗腐蚀、超弹性等优异的特性。其伸缩率在20%以上，疲劳寿命达1×107 h，阻尼特性比普通的弹簧高10倍[1]，因此广泛应用于工业生产和医学等方面。自20世纪60年代发现钛镍形状记忆合金，便引起了科研人员的极大兴趣，并逐步在一些领域得到了应用。随着研究的深入，钛镍合金的各类加工手段不断拓宽，产品类型也多种多样。目前，国内对于钛镍合金的加工主要集中在丝材、棒材、锻件、板材等方面，而厚度＜1 mm的薄板材鲜有报道。此次钛镍形状记忆合金薄板试制不但将合金成分控制在更窄的范围内，并且对H、O、N三种杂质元素进行了很好控制。最终通过进一步加工，生产出化学成分及力学性能均能达到YS/T1076—2015要求的钛镍形状记忆合金薄板成品。本试验从熔炼、锻造、轧制的工艺路线开展，并参考了钛镍合金丝材生产的一些工艺参数，从而成功试制出厚度0.6 mm的钛镍合金薄板。
1. 试验方法
试验工艺路线为：真空感应熔炼+真空电弧熔炼—锻造—轧制。将双真空熔炼的铸锭切除头尾，然后车光，再经过空气锤锻打(锻后扒皮)、热轧至2 mm左右(轧制过程须换向)，进一步通过冷轧结合中间退火，得到试制要求的钛镍合金薄板，最终经过真空热处理及分析检测，成功制备出表面良好、性能合格的Ti-Ni形状记忆合金薄板。
2. 结果与分析
2.1 熔炼
采取真空感应熔炼+真空电弧熔炼(VIM+VAR)的方式。此工艺需要适当控制冶炼温度和精炼时间，这样能够有效地控制杂质含量。在熔炼过程中，随着金属液与坩埚间较长时间接触并未因此引起碳含量的增加，原因是坩埚内壁形成一层光滑致密的薄膜，在熔炼中它有效地阻挡了Ti-Ni液相与固相界面间碳原子的扩散。此外，严格把关原材料的使用状况，通过改变合金加入方式，能够更好地控制合金成分。采用特殊材质的坩埚，将使得杂质元素(H、O、N)控制在较低水准。结合两步法熔炼，试制的钛镍合金铸锭组织均匀，易加工，且成分更加优越。图1为扒皮后的钛镍合金铸锭，化学成分如表1所示。
