热机械循环对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金形状记忆效应的影响

以开发石油井管管接头材料为背景，主要研究了热机械循环中循环训练次数、变形量、中间退火温度对Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｎｉ合金的形状记忆效应（ＳＭＥ）的影响。结果表明训练２～３次，合金的ＳＭＥ有大幅度提高。继续训练，则提高不大。随着变形量增加，形状恢复率下降，但可恢复变形量增加。而最佳中间退火温度受合金成分的影响。本文通过金相观察、分析，对其机制进行了探讨。     

不同淬火态Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金热机械循环训练效果的研究

研究了热机械循环训练对不同淬火态Ｆｅ－１８Ｍｎ－５Ｓｉ－８Ｃｒ－４Ｎｉ记忆合金形状记忆效应的影响。结果表明：当热机械循环训练工艺为４．３３％变形加９２３Ｋ中间退火时,合金在淬火温度分别为１０２３Ｋ和１１２３Ｋ时的形状回复率都随循环次数的增加而增加。在淬火温度分别为９２３Ｋ和１３２３Ｋ时,合金的形状回复率随循环次数的增加达到最大值后将随次数的增加而下降（９２３Ｋ淬火达到最大值的次数为３次,１３２３Ｋ淬火时为２次）。但是当在１１２３Ｋ淬火时,训练后合金的形状回复率最高,达到８８％;在１３２３Ｋ淬火时,训练的效果最显著,最大值比训练前提高了６８％;淬火温度为９２３Ｋ时,热机械循环训练的效果最不显著,最大值权比训练前提高了１１％。     

热机械循环训练对Fe—Mn—Si系形状记忆合金组织和性能的影响

研究了热机械循环训练对Fe-15Mn-5si-8Cr-4Ni形状记忆合金的形状记忆效应和耐腐蚀性能的影响,结果表明,合金的形状记忆效应随热机械训练次数的增加而增加,在训练3次时达到最大值,恢复率为75.3％（预变形量375％）,此时合金的形状记忆效应是最好的,训练次数再继续提高对合金的记忆效应并没有多大的影响甚至会下降。随着循环次数的增加,合金的耐腐蚀性能呈下降的趋势,这主要是热机械循环训练造成了大量的晶体缺陷,碳化物容易在缺陷处形核长大,从而导致合金耐腐蚀性能的降低。     

热机械处理中退火时间对Fe-Mn-Si基合金形状记忆效应的影响

热机械处理能显著改善Fe-Mn-Si基合金的形状记忆效应。本工作中，对铸态Fe-Mn-Si基合金进行热锻、20%冷轧变形及固溶处理，随后在1073 K对部分经10%室温拉伸变形的试样进行不同时间退火处理。借助背散射电子显微分析(EBSD)、RGM-4300型万能试验机、示差四端电阻法及弯曲法研究热机械处理中退火时间对Fe-Mn-Si基合金微观组织和形状记忆效应的影响规律。结果表明：固溶态Fe-Mn-Si基合金的可恢复应变为4.1%;当经过退火时间为10 min的热机械处理后，合金的可恢复应变显著提高至5.3%;当进一步延长热机械处理的退火时间，合金的可恢复应变随之下降；当热机械处理的退火时间为180 min时，合金的可恢复应变下降至4.9%。随着热机械处理的退火时间延长，退火孪晶分数增加，堆垛层错密度下降，从而导致Fe-Mn-Si基合金促进应力诱发ε马氏体相变和抑制塑性滑移的能力变弱。这是Fe-Mn-Si基合金的可恢复应变随着热机械处理的退火时间延长而降低的主要原因。     

形状记忆聚氨酯的热机械循环变形行为实验研究

形状记忆聚氨酯是一种热致型功能高分子材料,可以通过感知外界温度刺激而改变其分子结构并回复到初始设定形状。通过在不同温度下的单调拉伸实验,获取了形状记忆聚氨酯在玻璃态和橡胶态下力学性能参数;通过不同峰值应变下的热机械循环实验获知,在降温过程中应力升高幅度随着加载峰值应变的增加而减小,应变回复率随循环周次的增加而增加,回复比随着循环周次的增加而降低,呈现出功能退化的现象;通过机械循环和热机械循环交互作用实验发现,热机械循环和机械循环的交互作用有助于提高形状记忆聚合物的应变回复率和回复比,从而提高形状记忆聚氨酯形状记忆能力的稳定性。     

淬火温度对Fe-Mn-Si-C合金形状记忆效应及显微结构的影响

研究了淬火温度对Fe-18.1Mn-5.5Si-0.32C舍金形状记忆效应的影响,采用透射电子显微镜观察了合金经700℃淬火后的显微结构,并通过能谱仪对其进行微区成分分析.结果表明合金经700℃淬火后,其形状回复率最高,达到94%;奥氏体基体内含有大量的层错及一些平直的热诱发ε马氏体,层错微区出现了碳的富集,这些碳原子对奥氏体基体起强烈固溶强化的作用,有利于合金的形状记忆效应的提高.     

热-机械循环处理对FeMnSiCrNi 合金 记忆效应的影响

采用电子拉伸试验机考察了不同预变形量热-机械循环处理对FeMnSiCrNi合金形状记忆效应的影响,并利用光学及透射电子显微分析方法研究了经热-机械循环处理后母相γ及应力诱发ε马氏体的组织变化.结果表明:在预变形量为4%、5%、和6%的情况下,经2次循环训练后具有最高的应变恢复率;适当的热-机械循环处理能促进母相γ中形成大量按一定取向分布的晶体缺陷,为择优取向ε马氏体的成长打开通道,显著降低ε马氏体的几何尺寸,提高其逆相变的晶体学可逆性;若热-机械循环次数过多,母相γ中会形成位错缠结,阻碍γ→ε相变过程中层错扩展,从而不利于形状记忆效应.     

热机械循环方法对训练NiTi合金双程形状记忆效应的影响

采用4种典型的热机械循环方法训练获取具有双程形状记忆效应的镍钛合金丝,从双程形状回复量、高温相形状、低温相形状和相变温度的变化等方面系统研究了训练方法对双程形状记忆效应训练效果的影响.结果表明,在不同训练方法中镍钛合金丝被加载应变时所处的物质相态的差异是造成不同训练效果的主要原因,其中在马氏体相变过程中因加栽引入的位错最有利于双程形状记忆效应的形成.     

回复应变退火温度对铁锰硅合金形状记忆效应的影响

结果表明，预应变后的合金经回复应变退火后，组织转变分为三个阶段，形状记忆效应主要产生于４７５℃以前第一阶段的应力诱发ε马氏体向奥氏体转变，４７５℃以后的各阶段组织转变对形状记忆的效应不产生贡献。适宜的回复应变退火温度为５００℃。     

回复应变退火对铁锰硅合金形状记忆效应的影响

结果表明，预应变后的合金经回复应变退火后，组织转变分为三个阶段，形状记忆效应主要产生于４７５℃以前第一阶段的应力诱发ε马氏体向奥氏体转变，４７５℃以后的各阶段组织转变对形状记忆的效应不产生贡献。适宜的回复应变退火温度为５００℃。