高温形状记忆合金Co_(48)Ni_(24+x)Ga_(28-x)的微观组织和性能

通过光学显微分析、XRD、TEM、EDS、DSC、SEM和压缩试验等方法研究了Co48Ni24+xGa28-x(x=0,2,4,6)高温形状记忆合金的微观组织、相变行为、力学性能及形状记忆性能。结果表明,该合金系室温下是由非调制的四方马氏体相和面心立方的γ相组成的双相合金。随Ni含量增加,γ相的体积分数增加,合金的马氏体相变温度升高,这主要归因于马氏体相电子浓度和尺寸因素的综合影响。γ相显著阻碍了马氏体相晶界面的相对滑动,因此随γ相含量增加,合金的抗压强度和压缩变形率逐渐升高。但γ相降低形状记忆性能,随γ相含量增加,合金的最大形状记忆回复应变从1.7%(x=0)降至0.4%(x=6)。     

Ni_(54)Mn_(25)Ga_(15)Al_6高温形状记忆合金的微观组织和相变行为(英文)

研究Ni54Mn25Ga15Al6高温形状记忆合金的微观组织、马氏体相变特性、力学性能和形状记忆效应。通过与Ni54Mn25Ga21合金对比,分析添加第四组元Al对Ni-Mn-Ga合金性能的影响。结果表明:Ni54Mn25Ga15Al6合金为单一的四方结构非调制马氏体相并呈片状的马氏体孪晶板条形貌。该合金的马氏体相变开始温度超过190°C,具有发展成为高温形状记忆合金的潜力。在Ni-Mn-Ga合金中添加Al会降低马氏体相变温度,这主要归因于Al添加引入的晶格尺寸因素的改变。添加Al元素能有效提高合金的强度和塑性,但降低合金的形状记忆性能。     

Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)磁性形状记忆合金的相变

研究了非化学计量成分的多晶Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)系列合金的热弹性马氏体相变和磁相变.合金的马氏体相变温度Ms随Mn含量的增加而升高,当x＞4时,Ms已经升高到室温以上,而马氏体相变滞后△T随z的增大而减小;合金的磁相变温度TC随z增加而升高,但变化范围不大,在z＞2后,Tc保持在348 K左右.实验获得了一种具有实用前景的合金成分--Ni52Mn25Ga23合金,其马氏体相变温度在室温以上,相变滞后仅为5 K.     

热处理对CuAlBe形状记忆合金组织和相变行为的影响

采用DSC法和电阻法测定了CuAlBe形状记忆合金的相变点,并通过组织观察和性能(硬度)测定等方法,综合分析研究了热处理工艺对其组织和相变行为的影响。结果表明,热处理对合金的晶粒大小和相变点影响较大,加热温度高和保温时间长都会使晶粒长大、相变点升高。热循环使相变行为的稳定性提高。低温时效会使相变点降低;而高温时效会使马氏体部分分解,造成马氏体逆转变困难。     

Ti36Ni49Hf15高温形状记忆合金的显微组织与界面结构

利用透射电镜和高分辨电镜系统地研究了Ｔｉ36Ｎｉ49Ｈｆ15合金的显微组织与相结构、热致马氏体形貌、亚结构、马氏体变体间的组织结构和界面结构结果表明,固溶处理Ｔｉ(３６)Ｎｉ(４９)Ｈｆ(１５)合金的室温组织由马氏体基体和呈球状与多边形状的（ＴｉｘＨｆ(１－ｘ)）２Ｎｉ第二相粒子组成．马氏体相为单斜Ｂ１９’结构,点阵常数为：α＝０．２４５４ｎｍ,ｂ＝０４０８７ｎｍ,ｃ＝０．４７９１ｎｍ;）β＝９９．３２°．Ｔｉ(３６)Ｎｉ(４９)Ｈｆ(１５)合金的热形成马氏体变体间构成典型的自协作组态观察到的有矛头状、嵌镶块状和楔状三种形态马氏体变体其亚结构为（００１）复合李晶．矛头状和嵌镶块状马氏体变体之间互成（０１１）Ⅰ型、＜０１１＞Ⅱ型孪晶关系,在这些变体内部还存在与其呈（１１１）Ⅰ型孪晶关系的楔状小变体．（０１１）Ⅰ型孪品界面比较平直、共格性好、界面两侧原子相对（０１１）面呈镜面对称;＜０１１＞Ⅱ型孪晶界面呈现缓慢弯曲的特征;（１１１）Ⅰ型孪晶界面呈波浪形结构     

Ni52Mn23+xSn25-x(x=0,1,2)合金的磁性

利用X射线衍射和振动样品磁强计研究了Ni52Mn23 xSn25-x(x=0,1,2)合金的结构和磁性.结果表明,合金为铁磁性形状记忆合金.奥氏体具有强的铁磁性,而马氏体表现为顺磁或反铁磁性.磁化曲线表现出明显的磁场诱导马氏体相变行为.Sn含量对居里温度影响十分显著,而对马氏体相变温度影响很小.合金马氏体相变过程的温度范围很窄,约在5K以内.     

低Nb含量Ni-Ti-Nb形状记忆合金的组织及相变特征

系统研究了低Nb含量(原子分数为4．5％)的Ni-Ti-Nb形状记忆合金的微观组织形态和相变特征以及预变形对相变滞后的影响．结果表明，Ni／Ti比的微小变化对合金的微观组织产生重要影响，从而影响合金的相变特征．低Nb含量的Ni-Ti-Nb形状记忆合金仍然具有宽滞后效应．研究了在相同温度下分别处于马氏体和奥氏体状态时低Nb合金的变形行为，并结合热弹性马氏体相变动力学作了相关解释．     

机械振动抛光FeMnSiCrNi形状记忆合金的应力诱发马氏体相变（英文）

由γ奥氏体和ε马氏体构成的Fe₆₆Mn₁₅Si₅Cr₉Ni₅(质量分数,%)形状记忆合金经机械振动抛光后在压应力作用下发生塑性变形。经机械振动抛光的FeMnSiCrNi形状记忆合金几乎发生完全的ε马氏体相变,其中应力诱发马氏体相变起主导作用。应力诱发马氏体相变与外加应力的取向密切相关。机械振动抛光引起的复杂压应力有助于FeMnSiCrNi形状记忆合金γ奥氏体发生ε马氏体相变。机械振动抛光对FeMnSiCrNi形状记忆合金ε马氏体表面织构具有一定影响,在经机械振动抛光的FeMnSiCrNi形状记忆合金表面形成■<0001>织构。     

(NiTi)_(50-0．5x)Nb_x形状记忆合金的阻尼性能及力学性能

通过加入Nb制备了具有双相组织的(NiTi)50-0.5xNbx(x=5,10,15,20)形状记忆合金,合金兼具高阻尼性能和高屈服强度.随着Nb含量x的增大,合金中(NiTi+β-Nb)共晶组织比例含量增加,合金轧制样品在马氏体状态自协作屈服强度随之升高,在x=15时达到最高(289 MPa);同时,合金轧制样品保持高阻尼性能,本征阻尼性能tan δ＞0.01,并随x增大而升高.根据形状记忆合金阻尼理论以及NiTiNb形状记忆合金的阻尼性能随温度的变化规律,探讨了β-Nb和NiTi相界面阻尼对合金阻尼性能的影响.     

50Ti-50Pd高温形状记忆合金研究

研究了50Ti-50Pd合金的马氏体相变、显微组织和形状记忆效应。结果表明：实验合金马氏体相变热滞小,呈热弹性,室温相为B19斜方结构;固溶处理50Ti-50Pd合金试样的记忆效应随起始恢复温度的升高而增大,弯曲循环可改善合金的记忆效应。     

Ti_(50+x)Pd_(30)Ni_(20-x)高温形状记忆合金的弹性行为

制备了三种 Ｔｉ５０＋ｘＰｄ３０Ｎｉ２０－ｘ高温形状记忆合金,使用热分析测试了合金的相变温度发现当 Ｔｉ的原子分数偏离５０％时,合金的相变温度随 Ｔｉ成分的升高而降低,并对这种合金的力学性能进行了测试．合金在奥氏体转变结束温度以上变形仍具有形状记忆效应,应力诱发的马氏体在应力去除后不能恢复到奥氏体研究了这种合金在不同的重复加载条件下的弹性行为,实验表明,弹性回线的形状特征与加载历程有关在奥氏体转变结束温度附近加载可以获得完全的线性伪弹性;而对于处于稳定单相的试样,在重复加载的条件下也可以获得弹性滞后回线     

Cu-Al-Nb高温记忆合金显微组织与马氏体相变

研究了Cu72Al26.5Nb1.5高温记忆合金马微观组织结构与马氏体相变行为.结果表明,Cu72A126.5Nb1.5合金的铸态显微组织由基体相、γ2相、Nb(Cu、Al)以及Nb(Cu、Al)2相组成,冷却速度越快,y2相越少:而Nb(Cu、Al)与Nb(Cu、Al)2相并未随冷却速度变化而发生明显改变.Cu72Al26.5Nb1.5合金在加热冷却过程中发生β1←→β1马氏体正逆相变.母相为DO3有序的BCC结构,马氏体为M18R堆垛有序单斜结构,马氏体变体多呈自协作形态,变体内部亚结构主要为(1210)孪晶.时效对试验合金相变温度影响较大,在马氏体状态下时效,呈现出较强的马氏体稳定化现象,逆相变温度随时效时间的延长而显著升高.在母相状态下时效,马氏体相变温度随时效时间的延长先下降后上升,最后趋于稳定;在时效初期,逆相变温度随时效时间的延长而增大,在时效后期,逆相变温度随时效时间延长基本不发生变化.     

V含量对等原子比NiTi形状记忆合金微观组织、相变行为和显微硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪和显微硬度计等测试手段,研究了V含量对等原子比NiTi形状记忆合金微观组织、相变行为和显微硬度的影响规律。结果表明：当V含量为0.5at%时,具有等轴晶组织的NiTiV形状记忆合金包含B19'' 和 Ti₂Ni相;当V 含量大于0.5at%时,NiTiV形状记忆合金形成B19''相、Ti₂Ni相和V的富集相,并且随着V含量增加,V的富集相越来越多聚集于晶界。进一步分析表明,Ni_49.75Ti_49.75V_0.5和Ni_49.25Ti_49.25V_1.5 形状记忆合金发生了B2?B19''的一级相变,而Ni_48.75Ti_48.75V_2.5和Ni_48.25Ti_48.25V_3.5形状记忆合金发生了B2?R?B19''的二级相变,尽管降温过程中同时发生了部分的R相变与B19''马氏体相变。随着V含量增加,相变温度随着V含量增加逐渐降低,其主要原因是Ni/Ti比例的增加。此外,随着V含量增加,合金的显微硬度值呈现先降低然后几乎保持不变的变化规律。     

Ga-Mn-Ni-Co磁驱动形状记忆合金的组织结构与相变

研究了Co掺杂对Ga2 MnNi磁性记忆合金马氏体相变行为、显微组织结构以及磁性能等的影响.结果表明:Co含量对Ga50 Mn25 Ni25xCox系列合金马氏体相变温度和晶格常数具有明显影响.Co原子数分数小于0.5％时,随着Co含量的增加,马氏体相变温度无显著变化,当Co原子数分数大于0.5％时,马氏体相变温度下降...     

添加Sn及热处理对Co38Ni34Al28-xSnx磁性形状记忆合金显微组织和显微硬度的影响（英文）

在Co38Ni34Al28合金体系中添加 Sn,研究Sn含量及不同的热处理温度（1373 K,1473 K,1573 K）下,保温2h对Co38Ni34Al28-xSnx（x=1,2,3）合金显微组织和硬度的影响。结果表明,添加适量的Sn使合金中γ相组织减少;在1573K保温2h后,在室温下获得部分马氏体组织;当Sn 替代 2%Al 时,其显微组织中马氏体组织的比例较高。随着Sn含量的增多和热处理温度的升高,合金的硬度也随着增大。另外,合金马氏体的逆相变温度在Sn含量为1%和2%时升高,在Sn含量为3%时反而降低。     

基于平面应变压缩下的镍钛铁形状记忆合金的机械诱发马氏体相变（英文）

基于等通道模具压缩,镍钛铁形状记忆合金经历平面应变压缩变形。通过大塑性变形,可以形成机械诱发马氏体、纳米晶和非晶相。机械诱发马氏体相变明显不同于传统的应力诱发马氏体相变。机械诱发马氏体经常发生在位错滑移之后,而应力诱发马氏体相变发生在位错滑移之前。B19’马氏体的出现有助于镍钛铁形状记忆合金后续塑性变形的协调性。局部高应力场的存在导致部分机械诱发B19’马氏体的稳定,因而在卸载条件下,B19’马氏体无法逆相转变成B2奥氏体。     

高熵形状记忆合金的研究进展

TiNi形状记忆合金具有优异的形状记忆效应和超弹性,使其广泛应用于航空航天、生物医疗等领域。然而,面对日益增长的在更苛刻环境下服役的需求,传统二元TiNi合金存在着相变温度低、高温环境下功能特性丧失和强度不足等问题,还需要不断优化合金成分和热处理工艺以提升其性能,从而发展出高性能形状记忆合金。TiNi合金的力学性能和功能特性受多种因素的影响,本文主要从合金成分的角度重点概述了各合金化元素对合金微观组织、马氏体相变行为、形状记忆效应和超弹性的影响,并结合高熵合金化思想,综述了近年来在TiNi基高熵形状记忆合金领域取得的进展。最后展望了TiNi基形状记忆合金未来的发展方向及应用前景。     

退火时间对Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金组织与性能的影响

采用XRD、OM、SEM研究了Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金在450℃退火40、60和80 min时的组织,并研究了不同状态下其显微硬度和压缩力学性能。结果表明:Ti_(49)Ni_(51)合金450℃退火后晶粒均为细长纤维状;当退火60 min时,合金表现出高的抗压强度和大的弹性应变,表现出较好的超弹性特性和良好的形状记忆效应。