Abstract
本實驗室去年曾以富Ni之Ti49.2Ni50.8形狀記憶合金作雙向形狀記憶形為之研究，發現當試片經過預時效(Pre-aging)處理，產生Ti11Ni14析出物後，不需經過繁複的訓練步驟，只需一次的拘束時效處理，就可成功的得到良好雙向形狀記憶效應，因此本論文將繼續採用拘束處理方式，期望能以簡單易作的訓練步驟得到最好的雙向形狀記憶效應，以供將來於微機電系統中的應用。去年本實驗室研究造成富Ni之Ti49.2Ni50.8形狀記憶合金之雙向形狀記憶效應的機制推測是R-phase穩定化及Ti11Ni14析出物有序排列等因素。唯有將上述的機制予以分辨及角色釐清，才能更了解影響合金中雙向形狀記憶效應的因素，因此本論文將針對”R-phase”此項機制加以研究及討論。第一部分本論文所使用的試片成分有兩種分別為Ti50Ni48.4Fe1.6之三元形狀記憶合金，第二部分為之富Ni之Ti49.2Ni50.8二元形狀記憶合金。藉由Fe元素加入TiNi系形狀記憶合金，可降低Ms溫度，即不需經過繁複的冷加工或時效熱處理，在冷卻或升溫的過程，自然會產生R相變態，因此考慮Ti50Ni48.4Fe1.6形狀記憶合金雙向形狀記憶效應機制時，可排除Ti11Ni14析出物因素的影響。此部分實驗的重點在於研究各種的拘束處理，希望藉由不同條件拘束處理，得到最好的雙向形狀記憶效應狀態的拘束條件，並深入探討雙向形狀記憶效應可能出現的原因，實驗結果顯示，若拘束條件為一次拘束處理，則以在233K作180min拘束處理，可得最好之雙向形狀記憶效應。若拘束條件為二次拘束處理，則必須以第一次在233K作180min拘束處理後，第二次於233K作180min反向拘束處理，可得到最好的形狀記憶效應。可能是因應力誘發R相的出現及R-phase variants的自我調適等因素所造成。其次主要對未拘束處理試片(Nonconstrain)及C298-C233/180-233試片的各種性質作比較。實驗結果發現，經由一次拘束處理，可R相穩定化，即使在高於Af溫度(269.4K)狀態，拘束處理過的試片依然可以觀察到R相存在。第二種材料為Ti49.2Ni50.8二元形狀記憶合金，以不同的熱處理方式準備試片，以了解R相對於雙向記憶效應的重要性。實驗結果發現，Ti49.2Ni50.8試片若未經預時效處理，即未產生R相變態，即使作拘束處理，也不會產生雙向形狀記憶效應，因此知R相在雙向形狀記憶效應中扮演一重要角色。