Mn含量对Cu-Al-Zn-Mn-Ni合金弹性马氏体相变和形状记忆效应的影响

用电阻法、光学显微镜和透射电镜研究了Mn含量对Cu-Al-Zn-Mn-Ni合金的相变点、马氏体形态和亚结构以及形状记忆效应的影响.结果表明:Mn含量增高导致相变温度显著降低,弹性马氏体相变温度范围变宽,并使马氏体形态由平行排列的长条状向自协作形态不断完善,马氏体亚结构由孪晶型向层错型过渡.马氏体的自协作完善程度和变体大小及淬火空位对合金的形状记忆效应有显著影响.     

INFLUENCE OF Mn CONTENT ON THERMOELASTIC MARTENSITE TRANSFORMATION AND SHAPE MEMORY EFFECT IN Cu-AI-Zn-Mn-Ni ALLOYS

用电阻法、光学显微镜和透射电镜研究了Mn含量对Cu-Al-Zn-Mn-Ni合金的相变点、马氏体形态和亚结构以及形状记忆效应的影响.结果表明:Mn含量增高导致相变温度显著降低,弹性马氏体相变温度范围变宽,并使马氏体形态由平行排列的长条状向自协作形态不断完善,马氏体亚结构由孪晶型向层错型过渡.马氏体的自协作完善程度和变体大小及淬火空位对合金的形状记忆效应有显著影响.     

时效对Au－39．8Cu－21．0Zn－3．2Al形状记忆合金的影响

用电阻法研究了不同时效条件对标题合金的马氏体转变温度和形状记忆效应的影响。结果表明：经分级淬火处理的合金，有较高的热稳定性和良好的形状记忆效应。但在高于１２０℃的温度时效一定时间后，将严重影响合金的马氏体相变，从而使合金丧失形状记忆效应。     

激冷Ti-46Ni合金薄带的组织、相变和形状记忆效应

用激冷甩带法制备了Ti-46Ni合金薄带,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、示差扫描热分析仪和弯曲试验研究了合金薄带的组织特征、相变行为和形状记忆效应。结果表明,铸态及400~600℃退火态Ti-46Ni合金薄带的显微组织形态呈树枝状,晶粒细小,由B19?马氏体和B2母相组成;在冷却、加热过程中,该合金薄带发生一阶段马氏体相变;铸态和退火态Ti-46Ni合金薄带均具有良好的形状记忆效应。     

时效对Au—39.8Cu—21.0Zn—3.2Al形状记忆合金的影响

用电阻法研究了不同时效条件对标题合金的马氏体转变温度和形状记忆效应的影响。结果表明：经分级淬火处理的合金，有较高的热稳定性和良好的形状记忆效应。但在高于１２０℃的温度时效一定时间后，将严重影响合金的马氏体相变，从而使合金丧失形状记忆效应。     

微量钪对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验,研究了微量Sc对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织和拉伸性能的影响。结果表明,在Al-Cu-Li-Mg-Zr合金中加入微量Sc,可消除铸态枝晶组织并显著细化铸态晶粒、有效抑制再结晶,明显提高了合金的强度和塑性。微量Sc引起的强化来源于晶粒细化、次生的Al3（Sc,Zr）相析出和亚结构强化。     

快速凝固Ni61Al24Mn15高温形状记忆合金薄带的相变和结构

快速凝固工艺制备的Ni61Al24Mn15合金薄带具有细晶粒组织。明显改善了合金的变形性能,合金薄带在拉伸和弯曲两种状态下形状记忆回复率都达到了 70％以上,且热弹性马氏体相变温度都高于150℃,高温区形状记忆效应的产生与合金薄带中面心立言和密排六方结构志氏体体心立方结构母相之间热弹性马氏体相变有关。     

Sn含量对Ti-Nb-Sn合金组织及相结构的影响

制备不同成分的TiNbSn合金,分别进行了DTA、XRD和TEM分析。结果表明,随着Sn含量的增加,TiNbSn合金晶粒尺寸减小;当Sn含量≤4.2mol%时,合金未发生马氏体相变。当Sn含量为4.71mol%和5.02mol%时,合金在加热过程中热弹性马氏体消失,在冷却时形成。这两种合金具有对室温相以及高温相的形状记忆效应。     

CuZnAl(RE)形状记忆合金干滑动磨损性能研究

采用不同热处理工艺、不同栽荷、不同磨损时间，对2种成分（不同相变点）的CuZnAl（RE）形状记忆合金进行了干滑动磨损试验，与锡青铜和铝铁青铜做了对比试验，用电子扫描显微镜和x射线衍射仪对磨损表面及合金相组成进行了观察和检测。试验结果表明，晶粒细化与锻打能提高合金的耐磨性，合金的M相比β相耐磨，两级时效处理的合金耐磨性能优于分级淬火处理的合金，CuZnAl（RE）形状记忆合金的耐磨性优于锡青铜和铝铁青铜；CuZnAl（RE）形状记忆合金耐磨的原因主要在于，形状记忆效应和超弹性、应力诱发马氏体相变、晶粒细化等。     

微量Sc对6005A合金微观组织与拉伸性能的影响

采用铸锭冶金法制备出不同Sc含量的6005A合金铸锭,合金铸锭经均匀化、热轧、中间退火、冷轧成2.5 mm厚的薄板,研究Sc含量对6005A合金拉伸性能、晶粒大小、金相组织及其相组成的影响。结果表明：微量Sc可提高6005A合金的强度,其中含0.07%Sc的合金具有最佳的拉伸性能,其抗拉强度、屈服强度分别提高19 MPa、47 MPa,伸长率也提高1.2%;添加微量Sc的合金晶粒得到细化,且随着Sc含量的增加,细化效果越明显;添加微量Sc减合金中枝晶的偏析,形成弥散的Al₃Sc相,抑制合金的再结晶;随着Sc含量的增加,晶内弥散的Mg₂Si相得到细化。     

Y和Sc对A356合金组织与性能的影响

对比研究了微量稀土元素Y、Sc对A356合金铸态显微组织和力学性能的影响。结果表明,0.3%的Y、0.3%的Sc均能明显减小合金中α-Al枝晶间距,细化α-Al晶粒,使片状共晶Si部分纤维化,但对Si变质效果均不如Sr。等量Y和Sc细化变质效果相比,Y的细化效果不如Sc,但Sc对共晶Si的变质效果不如Y;与之相对应,Y提高A356合金铸态力学性能的幅度优于等量Sc。     

形变对Ti-Ni-Hf高温记忆合金相变及双程形状记忆效应的影响

采用微分扫描式量热法(DSC)、拉伸试验和弯曲试验研究了形变对Ti36Ni49Hf15高温形状记忆合金相变及双程形状记忆效应的影响.结果表明,形变不影响合金的相变顺序.在马氏体状态下变形时,随形变量的增加,Ti36Ni49Hf15合金的马氏体相变温度略有下降,逆马氏体相变温度上升.当形变量一定时,合金在马氏体状态下不同温度变形,对合金的相变温度没有显著影响.Ti36Ni49Hf15高温记忆合金在马氏体状态下直接变形可以产生双程形状记忆效应,其双程可逆应变量随形变量的增加而增加.在随后的热循环过程中,合金的双程形状记忆效应在最初的几次循环过程中迅速下降,而后随循环次数的增加趋于稳定.     

控温用NiTi合金双向形状记忆效应的研究

本文介绍了研制NiTi合金双向形状记忆效应的几个主要问题,和U形双向记忆元件的可逆循环特性曲线,以及元件自动控温的技术特性。文章还就NiTi合金中的马氏体相变理论作了简介,并对探索双向形状记忆效应机理的动态X光衍射试验结果作了讨论,认为R相变是双向形状记忆效应的主要机制。     

热处理工艺对Cu-16．2AI-9．9Mn合金形状记忆效应的影响

通过弯曲测试法、电阻法和显微组织分析等方法研究了淬火后时效处理温度和分级淬火温度对Cu-16-2Al-9.9Mn(at%)合金相变温度、微观组织及形状记忆效应的影响.结果表明,Cu-16.2Al-9.9Mn合金淬火后的形状记忆效应偏低.采用淬火后时效和分级淬火处理后,合金的形状记忆效应由于热弹性马氏体的出现得到较大提高.合金的形状记忆效应和相变温度随着时效温度和分级淬火温度的升高逐步提高,分级淬火处理后的形状记忆效应低于相同温度时效后的形状记忆效应.     

Fe-32%Ni合金超细晶粒奥氏体的马氏体相变微观结构研究

通过多轴锻造的方法实现了Fe-32%Ni合金奥氏体晶粒超细化,并进行深冷处理使之发生马氏体相变.采用透射电镜(TEM)观察了超细晶粒Fe-32%Ni合金奥氏体相变后马氏体的微观结构.结果表明,超细晶粒奥氏体相变后的马氏体片变得不再完整,部分马氏体片边缘变得弯曲,部分马氏体发生了中脊断裂现象;观察马氏体片的亚结构表明,有些马氏体片的亚结构是孪晶与高密度位错共存,有些马氏体片的亚结构转变为高密度位错.分析认为强变形马氏体特殊亚结构的生成是由于奥氏体组织细化大大提高了母相强度,加大了相变切变阻力和强变形奥氏体母相中大量位错的引入破坏了母相晶格原子排列的空间规律性等原因造成的.     

Co-Ni合金的马氏体转变特性和形状记忆效应

研究了Co-Ni合金的形状记忆效应(SEM)和马氏体转变动力学。发现形状记忆效应随着Ni含量的增加而下降，并且与原有ε马氏体含量成正比。这表明Co-Ni合金的形状记忆效应与原有ε马氏体片的聚集有关。α→←ε之间的热循环处理增加了ε马氏体的含量，并且随着循环次数的增加，形状记忆效应增大。Co-Ni合金的马氏体相变动力学可以表达为：Y=1-exp[-0．00526(Ms-25)]其中Y为ε马氏体的体积分数，Ms为马氏体转变起始温度(℃)。     

Zr对CuZnAl形状记忆合金马氏体稳定化的影响

研究了添加Zr元素后CuZnAl合金的形状记忆性能和微观组织,并分析了Zr对合金马氏体稳定化的影响.结果表明,CuZnAl三元合金的形状记忆性能随时效时间的延长而逐渐下降,发生了明显的马氏体稳定化现象;而CuZnAlZr四元合金的形状记忆性能却不随时间的延长而变化,说明Zr能明显地改善合金的马氏体稳定化现象;添加Zr后,CuZnAl合金的形状记忆性能虽然有所下降,但其晶粒明显细化,力学性能得到改善,因此CuZnAlZr合金具有好的工程应用前景.     

生物医用Ti-55Ta-xSi合金的微观组织、力学性能及形状记忆特性

研究Si元素的添加对Ti-55Ta合金的微观组织、力学性能及形状记忆特性的影响。结果表明：合金的微观组织主要由α＇＇马氏体相和少量β相组成;当添加Si时,合金晶粒明显细化,且当x=0.2时,合金中开始析出沉淀相,这些沉淀相主要集中在晶界处,可以阻碍晶粒长大,从而进一步细化合金晶粒。背散射电子衍射分析表明,该沉淀相为（Ti,Ta）3Si相。Ti-55Ta-xSi合金的拉伸应力—应变曲线呈现明显的双屈服现象,且随着Si含量的增加,合金的拉伸和屈服强度升高,伸长率反而减小。Si的添加可以明显改善Ti-55Ta合金的形状记忆效应,且在x=0.1时,合金呈现出最大的形状记忆效应及最低的弹性模量。     

热处理温度对NiTiNb5相变温度和组织的影响

采用差式扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)和金相显微镜,研究了新型材料NiTiNb5合金经200～900℃热处理后的相变温度、相变滞后(As-Ms)、相变焓以及微观组织的变化。结果表明,当热处理温度低于700℃时,不论是锻态还是轧态,合金都没有出现马氏体及其逆相变,表明铸态NiTiNb5形状记忆合金经锻造或轧制后不再具有形状记忆效应,转变成结构材料;当热处理温度提高到800℃后,NiTiNb5合金锻态或轧态又出现较明显的马氏体及其逆相变,表明NiTiNb5合金经过合适的热处理,恢复了形状记忆效应。组织分析表明,800℃后的再结晶是NiTiNb5合金恢复"功能材料"特性的主要原因。     

激冷Ti-47Ni合金薄带的组织、相变和形状记忆行为

为了开发微机电系统用快响应微执行器材料,采用熔体快淬法制备了激冷Ti-47Ni(原子分数,%)形状记忆合金薄带,利用CLSM、XRD、DSC和弯曲实验研究了铜辊速率和退火工艺对Ti-47Ni合金薄带显微组织、相组成、相变行为和形状记忆行为的影响。结果表明,不同辊速制备的铸态和300~800℃退火态Ti-47Ni合金薄带的显微组织均呈纵横排列的柱状,辊速越高合金薄带的晶粒越细,退火工艺对合金薄带显微组织影响不大。Ti-47Ni合金薄带的组成相为马氏体(B19'相,单斜结构)+母相(B2相,Cs Cl型结构),冷却/加热时发生B2→B19'/B19'→B2一阶段马氏体相变,正、逆马氏体相变温度分别约为54和81℃,相变热滞约为27℃。随辊速增加,合金薄带马氏体相变温度降低,形状记忆恢复率提高。随退火温度升高,合金薄带相变行为变化不大,形状记忆恢复率在93%~98%之间变化。铸态和退火态Ti-47Ni合金薄带皆具有优异的形状记忆效应。