纳米片Nb/TiNi记忆合金复合材料的力学性能与微观变形行为

已证实利用“应变匹配”概念可以在TiNi相变基体中实现Nb纳米线的高强度,并获得高性能复合材料.然而该纳米线Nb/TiNi复合材料采用的原位共晶反应方法限制纳米线Nb的体积分数最大约25％,因而不利于高性能复合材料的设计与开发.为了获得更高Nb体积分数的相变基纳米复合材料,采用包覆叠轧及拔丝方法制备Nb体积分数达33％...     

TiNi单晶形状记忆合金制备及组织和性能研究

在自行设计的高温度梯度定向凝固装置中, 采用改进后的Bridgeman法, 用特制的引晶器, 成功拉制出Ti-50.8%Ni形状记忆合金单晶.做了结构和组织的观察, 并使用DSC, SEM, XRD等方法对其相变及记忆性能等进行相应的分析研究.结果表明: 这种钛镍形状记忆合金具有柱状单晶显微组织特征, 消除了横向晶界; 塑性加工性能、记忆稳定性、冷热循环次数均有较大提高.     

Ni-Mn-Ga-Sn高温形状记忆合金的微观组织和马氏体相变

本文通过添加Sn元素来取代Ga元素,制备了Ni₅₇Mn25Ga_18-xSn_x(x=0,1,2,4)系列形状记忆合金,研究Sn合金化对Ni-Mn-Ga高温形状记忆合金微观组织和马氏体相变的影响。结果表明:Ni₅₇Mn25Ga_18-xSn_x(x=0,1,2,4)合金基体为单一非调制四方结构的板条状马氏体相,随Sn含量的增加,无新相析出,马氏体板条变宽大,晶粒尺寸增大,马氏体相变的转变温度和逆转变温度均下降,相变滞后增大。     

Fe对Ni-Mn-Ga形状记忆合金相变和力学性能的影响

研究了Fe含量对Ni₅₆Mn_25-xFe_xGa₁₉(x=0~10)合金的微观组织结构、相变行为、力学性能和记忆特性的影响规律.当x ≤ 4时,Ni₅₆Mn_25-xFe_xGa₁₉合金仍然保持着单一的四方结构马氏体相;当x ≥ 6时,合金呈现为马氏体相和面心立方γ相组成的双相结构.相对于马氏体相,γ相为富Ni和富Fe相,其含量随Fe含量的增加而增加.随着Fe含量增加,合金的马氏体相变温度逐渐降低,其峰值温度从x=0时的356℃降低至x=10时的170℃,这主要归因于马氏体相尺寸因素和电子浓度的综合作用.通过添加Fe替代Mn在合金中引入的γ相可提高合金的强度和塑性,但最大形状记忆回复应变从x=0时的5.0%降低到x=6时的2.0%.     

冷热循环对Ni─Ti形状记忆合金马氏体相变及形状记忆效应的影响

通过电阻及回复特性的测定,研究了在冷热循环条件下ＮｉＴｉ形状记忆合金记忆效应的稳定性问题。实验结果表明：对不同的ＮｉＴｉ合金固溶处理后,冷热循环对其形状记忆效应均产生影响。但时该合金在再结晶温度下时效处理或退火,冷热循环对其相变温度几乎均不产生影响。同时对产生以上规律的内在机制进行了初步探讨。     

TiNi记忆合金中微观缺陷作用的正电子湮没研究

本文用正电子湮没方法对TiNi形状记忆合金中微观缺陷及微观缺陷对宏观物理性能的影响进行了分析和研究。     

Ni55Mn25Ga18Ti2高温形状记忆合金的热循环稳定性

选择双相韧化的Ni?Mn?Ga?Ti高温形状记忆合金为研究对象。制备了淬火态Ni₅₅Mn₂₅Ga₁₈Ti₂高温形状记忆合金,并对其在室温至480 ℃之间进行高达500次的相变热循环,获得了5, 10, 50, 100和500次热循环态样品。采用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪、同步热分析仪及室温压缩等实验方法,研究了淬火态和热循环态合金样品的微观组织、相变行为、力学及记忆性能,进而分析其热循环稳定性。研究结果表明:经500次循环后,Ni₅₅Mn₂₅Ga₁₈Ti₂合金相结构和显微组织未发生明显变化,均为由非调制四方结构的板条马氏体相和面心立方富Ni的γ相组成的双相结构;随着循环次数增加,马氏体相变温度几乎不变,逆马氏体相变温度和相变滞后在循环5次后趋于稳定;抗压强度及压缩变形率波动幅度较小;形状记忆性能下降,但形状记忆应变仍保持在1.4%以上;Ni₅₅Mn₂₅Ga₁₈Ti₂高温形状记忆合金显示出良好的热循环稳定性。      

(Ni45Mn40Sn10Co5)100-xGdx合金的微观结构、马氏体相变及力学性能

研究了稀土Gd合金化对(Ni₄₅Mn₄₀Sn₁₀Co₅)_100-xGd_x(x=0,0.1,0.2,0.5,2,原子数分数,下同)磁性形状记忆合金的显微结构、马氏体相变及力学性能的影响.结果表明：低Gd掺杂量(x=0.1,0.2)对合金的相组成和显微组织影响甚微;当x(Gd)≥0.5时,合金中有第二相析出;在各成分合金中均观察到一步热弹性马氏体相变,随着Gd掺杂量的增加,单相合金(x=0～0.2)的马氏体相变温度单调上升,双相合金(x=0.5,2)的马氏体相变温度先下降后上升;适当的Gd掺杂量(x=2)能显著提高合金的压缩强度和延展性.     

Ni-Ti形状记忆合金薄膜的研究和应用

Ni—Ti形状记忆合金(SMA)薄膜由于其尺寸小输出功大，是一种有诱人前景的微机械材料。本文主要介绍了Ni—Ti形状记忆合金薄膜的马氏体相变、时效稳定性、R相变、退火对相变温度的影响、力学性能以及最近的应用。     

硼钢热冲压微观组织仿真及力学性能预测

基于Johnson-Mehl-Avrami相变动力学模型和Koistinen-Marburger方程,建立了硼钢22Mn B5车门防撞梁热冲压过程的热机械-相变耦合有限元模型,得到了车门防撞梁热冲压过程中板料温度、微观组织及维氏硬度的分布特征,研究了保压压力和保压时间对防撞梁热冲压零件的性能影响.仿真结果表明:车门防撞梁顶部冷却速度为137.3℃·s^-1,侧壁冷却速度为69.8℃·s^-1,冷却速度决定了防撞梁各个部位的微观组织和维氏硬度;随着保压压力的增大,获得95%以上马氏体的防撞梁的保压时间缩短,可加快生产节拍.进行了防撞梁热冲压试验,对微观组织及维氏显微硬度进行了检测.结果表明:车门防撞梁保压10 s后,顶部及侧壁均已转化为板条状马氏体组织,且顶部硬度为508 HV,侧壁硬度为474 HV.     

YB70钢氢致韧性损伤研究

通过测量拉伸性能、TEM和SEM分析研究了YB70钢的氢致韧性损伤。结果表明,YB70钢拉伸试样充氢2h以上,其韧性损伤超过80％。在充氢拉伸试样的断口上观察到沿滑移面扩展的穿晶裂纹;基体和碳化物界面处的氢偏聚,使拉伸变形中在距界面约15nm处形成高密度位错缠结,裂纹在位错缠结处形核并沿滑移面扩展,导致了YB70钢的韧性损伤。     

含3at．％Ce的Ni-Ti基形状记忆合金的初步研究

本文采用X射线衍射、扫描电镜、能谱、示差扫描热分析仪实验手段对Ni．Ti-Ce合金的物相、显微组织、微区成分和相变温度进行了观察和分析。结果发现，Ni-Ti-Ce合金与Ni-Ti的显微组织明显不同，在基体相Ni-Ti中分布着大量的β-ce相粒子。马氏体相变温度比Ni-Ti合金有所降低。     

热处理温度对Mo–14Re合金管材微观组织及力学性能的影响

研究了真空退火状态下不同热处理温度对Mo–14Re合金管材显微组织和室温力学性能的影响。结果表明：经轧制加工后的Mo–14Re合金管材晶粒组织沿轧制方向被拉长,呈明显的纤维组织,1100℃热处理后晶粒组织局部有宽化现象;随着热处理温度升高,1300℃热处理合金管材晶粒组织完成再结晶。热处理条件为1100℃、1 h的Mo–14Re合金管材表现出优异的强度与塑性组合,抗拉强度为710 MPa,延伸率为36.5%。断口分析发现,当退火温度在1100℃以下,Mo–14Re合金管材出现木纹状撕裂型断裂,表现出明显的塑性变形特征;当热处理温度提高到1300℃时,由于发生了再结晶,断口呈准解理断裂,塑性明显下降,变形主要以晶界滑移为主。综合分析表明,Mo–14Re合金轧制管材最佳热处理温度应该控制在1100～1300℃之间。     

含Nb低碳钢的中间冷却及回火工艺对MA组织的影响

利用热膨胀仪对低碳含铌钢(0.028%C-0.25%Si-1.82%Mn-0.085%Nb)进行热处理模拟,即950℃正火后快速冷却到中间温度350~550℃,随后进行不同加热速率、保温温度及保温时间的回火处理.采用光学显微镜、扫描电镜和图像分析方法,分析了不同回火条件下组织中的马氏体-奥氏体(MA)形貌、尺寸及分布.结果表明:回火前的终冷温度在贝氏体相变温度区间及提高回火升温速率,会增加回火组织中MA的体积分数,MA体积分数最高达到7.9%.提高回火温度和延长回火时间,MA的体积分数会出现峰值.回火后,MA平均尺寸在0.77~1.48μm.提高终冷温度、升温速率、回火温度和延长回火时间,会使回火后的MA粗大,并呈多边形化.MA的体积分数和平均尺寸主要受中间冷却过程结束时未转变奥氏体量、回火过程中铁素体向残余奥氏体碳扩散程度以及回火后残余奥氏体稳定性的影响.     

铌锆合金高温力学性能及变形机制研究

测试了铌锆合金在1 000～1 800℃下的抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率,并对单向拉伸后的断口形貌进行了观察.结果表明:随着温度升高,铌锆合金在高温下的抗拉强度和屈服强度的下降速度由快转慢,且二者逐渐接近;延伸率在1 000～1 200℃温度区间的变化不大,但在1 200℃以上随温度增加而快速增大;断面收缩率...     

9CrMoWV耐热钢的高温持久蠕变性能及组织行为研究分析

为了表征9CrMoWV耐热钢在实际应用中的力学行为,对9CrMoWV钢在不同温度和应力条件下进行持久试验,并对持久试样进行OM、SEM、TEM观察,分析不同温度、应力和持久试验时间对9CrMoWV钢显微组织和宏观、微观断口的影响,同时统计Laves相的尺寸变化及其他第二相分布情况。结果表明,随着试验时间和温度的增加,断口韧窝尺寸增大,板条状马氏体回复程度增大,Laves相的尺寸变化明显,分布于晶界的M₂₃C₆与Laves相均发生不同程度聚集粗化,这是高温低应力区试样断裂的原因之一。     

膨胀及原位观测法研究低碳贝氏体钢轨U25CrNi连续冷却相变

利用Formastor-F淬火膨胀仪热模拟和VL2000DX-SVF17SP高温激光共聚焦显微镜观察,研究了U25CrNi低碳贝氏体钢轨(/%:0.25C,1.73Si,1.69Mn,0.012P,0.002S,1.40Cr,0.57]Ni,0.49Mo,0.06V)从950℃以不同冷却速度连续冷却后的膨胀曲线和金相组织。结果表明,低冷速下(0.2℃/s),实验钢组织主要为贝氏体;随冷却速度增大至1℃/s,实验钢组织逐渐过渡为贝氏体和马氏体,且贝氏体板条尺寸随冷速增大而逐渐减小;当冷速达到2℃/s时,冷却过程中基本只发生马氏体相变,实验钢硬度随冷速增大而逐渐增大。