激光熔覆304不锈钢涂层的工艺及组织

采用预置粉末的方法,在45号钢表面激光熔覆304不锈钢涂层,通过调整各项工艺参数得到了表面平整光滑与基体结合紧密的熔覆层.分析和解释了不同扫描速度对熔覆层及热影响区截面尺寸的影响规律;研究了扫描速度对稀释率的影响.结果表明:当速度为800 mm/min时,稀释率出现极值11.1％,当扫描速度为600 mm/min和1000 mm/min时,稀释率接近于合理值10％;熔覆层由铁素体和奥氏体双相组成,自界面处到顶端逐渐由单一粗大的柱状晶向尺寸为5～8 μm的致密细小的等轴晶过渡;热影响区分为淬火区和正火区,分别由细小针状马氏休组织和细小的铁素体组成,基材由铁素体和珠光体组成.     

Fe-Mn-Si系形状记忆合金中热诱发εM的单元结构及生长特性研究

用透射电子显微镜观察了Fe—17Mn—10cr-5si-4Ni合金中热诱发ε马氏体(εM)的组成结构，探讨了εM生长特性．实验表明，合金中较大尺寸的热诱发εM具有由生长取向大致相同的单元以首尾相接方式组成的结构特点．层错带平行分布的体系中εM具有促发形核、接续长大的生长特性．     

Fe-Mn-Si形状记忆合金涂层残余应力模拟与测量

为制备低残余应力涂层,在304不锈钢表面激光熔覆Fe-Mn-Si形状记忆合金涂层。采用ANSYSTM有限元分析软件分析其应力场,利用机械钻孔法测量相同工艺条件下的激光熔覆试样的残余应力分布特性对模拟结果进行验证,并采用XRD分析Fe-Mn-Si记忆合金涂层低残余应力机理。结果表明,激光熔覆产生的应力诱发Fe-Mn-Si记忆合金各涂层马氏体转变,将残余应力释放,得到低残余应力涂层。在受到各道激光照射（光斑接近至远离）过程中产生的热应力交替呈现为拉-压-拉应力状态,越远离激光热源中心,热应力越小;冷却完成后,激光涂层上残余应力表现为拉应力,最大应力位于基体与涂层交界处;在垂直与平行于激光熔覆两个方向上,涂层中的残余应力均呈现两侧大中间小的分布规律,在厚度方向上,熔覆涂层表面至涂层中心残余拉应力逐渐增加到最大值后,过涂层中心至熔化边界残余拉应力的数值开始逐渐降低,过涂层边界后,基体承受压应力并逐渐趋于零应力应力状态。     

FeMnSi系形状记忆合金的εM马氏体相变研究

用透射电镜和高分辨率电镜研究了Ｆｅ１７Ｍｎ５Ｓｉ１０Ｃｒ５Ｎｉ合白的应力诱发εＭ形态。生长初期εＭ为厚约２０ｎｍ的薄片,它在长度方向上是不连续的,间断区为各生长单元的前沿区。生长初期的εＭ薄片在交叉时可利用本身的间断区而相互贯穿,且不留下交互作用痕迹,由εＭ薄合合并成宽大的ε。这种结构特点决定了宽大的δＭ薄片交互作用的复杂性。     

FeMnSi系形状记忆合金的∈M马氏体相变研究

用透射电镜和高分辨率电镜研究了Fe17Mn5Si10Cr5Ni合金的应力诱发εM形态。生长初期εM为厚约20nm的薄片,它在长度方向上是不连续的,间断区为各生长单元的前沿区。生长初期的εM薄片在交叉时可利用本身的间断区而相互贯穿,且不留下交互作用痕迹,由εM薄片合并成宽大的εM。这种结构特点决定了宽大的εM薄片交互作用的复杂性。     

Fe-17Mn-10Cr-5Si-4Ni合金低温应力诱发相变特点及其形状记忆效应研究

用x射线衍射分析、显微组织观察等研究了Fe-17Mn-10Cr-5Si-4Ni合金在低温(低于室温)下应力诱发相变的特点及其形状记忆效应。合金在室温拉伸变形时,当应变量超过5％由于应力诱发E马氏体的相变作用而形成α＇马氏体;当变形温度低于室温时应力优先诱发γ→α＇马氏体转变。正是这种应力诱发相变特征的转变使合金的形状记忆效应在室温以下出现奇特低谷。     

V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下马氏体相变的影响北大核心CSCD

采用X射线衍射和透射电镜研究了V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下的马氏体相变特性的影响。研究表明:相同变形条件下,Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金中ε马氏体含量比Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金的要多,且ε马氏体量的变化速率远低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni和Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的应力松弛率均随停载时间的增加而增大,且Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的松弛率大大低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。     

激光熔覆304不锈钢涂层的组织及耐蚀性

为提高普通碳钢表面耐蚀性,利用5 kW横流CO2激光加工设备在45钢表面激光熔覆制备304不锈钢涂层。采用光学显微镜、XRD和SEM等手段对所制备涂层的显微组织及相组成进行分析,并分别利用化学侵蚀实验和阳极极化曲线对涂层的耐腐蚀性能进行测试。结果表明:熔覆层由铁素体和奥氏体双相组成,自界面处到顶端逐渐由单一粗大的柱状晶向尺寸约为5~8μm的致密细小的等轴晶过渡;在15%FeCl3溶液中静置24 h后,基材被腐蚀而熔覆层无明显变化;熔覆层的自腐蚀电位比基材高290 mV,仅比商用304不锈钢低70 mV,而3者之中熔覆层的自腐蚀电流密度最低。     

应力应变状态对Fe MnSi系形状记忆合金形状记忆效应的影响

借助分析计算弯曲变形下试样内部的主应力分布研究了Fe - 17Mn - 10Cr- 5Si- 4Ni合金在弯曲变形下的形变恢复特性。结果表明 ,在弯曲变形下 ,试样处于复杂的三向主应力作用状态。在小于 2 %低的弯曲变形量下 ,三向主应力中切向主应力σθ 从数值上占据主要 ,因而试样的变形主要来自于σθ 的作用结果。此时 ,变形试样内外层间存在的切向应力值差Δσθ 导致彼此间形变恢复过程的相互约束 ,从而使合金的形变恢复率不能达 10 0 %。随着弯曲变形量的增大 ,合金的变形逐渐置于三向主应力的综合作用之下 ,ε马氏体将被多取向地诱发形成且αM′的形成量越来越大 ,因而合金的形状记忆效应快速下降     

Fe-Mn-Si合金不同变形条件下的马氏体相变特性

采用X射线衍射、透射电镜观察研究了Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni形状记忆合金不同变形条件下的应力诱发ε马氏体相变及其形状记忆效应。研究表明,停载时间为0～10 min时,试验合金形状恢复率随停载时间的增加而迅速增大,停载时间超过10min时,虽然应力诱发ε马氏体量增多,但形状恢复率却减小,造成这一现象的原因是应力诱发ε马氏体的稳定化。合金试样停载10 min可以有效地提高合金的形状记忆恢复率。