形变时效时间对FeMnSiCrNi合金微观组织和形状记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效时间对Fe-13Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C合金微观组织和形状记忆效应的影响.结果表明.直接时效后只有少量Cr23C6第二相在晶界和晶内弥散析出,而形变后再时效有大量的Cr23C6在晶内沿某些特定的方向析出.形变时效时间不仅影响第二相的析出数量,还影响第二相析出的方向性,从而影响合金的形状记忆效应.形变时效时间存在最佳值.室温10%形变后再经1 073 K×300min时效,第二相数量多且在晶内析出的方向性好,合金的形状记忆效应达到最大值80%.     

形变时效对不同Cr含量Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金记忆效应的影响

研究了时效工艺对不同Cr含量Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应的影响,通过SEM分析了其微观组织变化.结果表明:Cr含量为12wt%的Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金具有与Cr含量为8wt%的合金相当的形状记忆效应.直接时效时只有少量Cr23C6析出相在晶界和晶内析出.形变后时效不仅使得析出的Cr23C6数量更多,粒径更小,而且Cr23C6的析出具有方向性.形变时效后合金的形状回复率显著高于直接时效合金的形状回复率.     

控制第二相方向性析出对铁基合金记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效对Fe-13．53Mn-4．86Si-8．16Cr-3．82Ni-0．16C合金第二相析出、马氏体相变和形状记忆效应的影响．SEM和XRD分析表明,时效后有大量Cr23C6第二相析出,但直接时效析出的Cr23Ca无方向性,而形变时效后Cr23C6呈方向性析出．相同时效时间下,形变时效析出的Cr23C6数量显著增多,且尺寸减小．两种时效均都能显著提高合金的形状记忆效应,且都存在一个最佳的时效时间．形变时效后的形状记忆效应达到82％,显著高于直接时效的记忆效应（43％）．通过控制第二相方向性析出,可制备出不需训练的高形变回复能力的铁基形状记忆合金．     

形变温度对FeMnSiCrNiC合金第二相方向性析出及记忆效应的影响

基于控制第二相方向性析出提高铁基合金形状记忆效应的构想,研究了不同形变温度对Fe13.53Mn4.86Si8.16Cr3.82Ni0.16C合金γ/ε界面(母相丫与诱发马氏体ε之间界面)的数量和结构及随后时效第二相析出的数量和方向性的影响,以及第二相析出的数量和方向性对马氏体相变和形状记忆效应的影响.扫描电镜分析显示,形变温度远高于Ms时,无γ/ε面产生,时效后第二相析出少;形变温度接近Ms时,产生大量γ/ε面,时效后析出第二相数量很多,且方向性良好;形变温度进一步接近Ms时,γ/ε界面交叉,导致时效后方向性的第二相也交叉.透射电镜分析显示,析出方向性Cr23C6第二相的合金再次进行预变形时,产生的应力诱发马氏体具有单一方向.原因在于方向性Cr23C6及其产生的应力场对马氏体相交产生约束作用,避免马氏体片之间的交叉,使其具有更好的可逆转变性.     

Effects of Ageing with Electric Pulse Treatment on Shape Memory Effect and Precipitation of Cr23C6 Carbide in a Pre-deformed Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C Alloy

研究了电脉冲时效对预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应及Cr23C6析出的影响.结果显示电脉冲处理能加速Cr和C原子的迁移及Cr23C6碳化物的析出,降低时效温度,缩短时效时间,能诱发Cr23C6碳化物的形核.在973K时效时具有电脉冲处理的预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金与没有电脉冲处理的合金相比,其形状回复率在30 min内从淬火合金的32％提高到最大值89.2％.     

电脉冲时效对预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应及Cr23C6析出的影响（英文）

研究了电脉冲时效对预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应及Cr23C6析出的影响。结果显示电脉冲处理能加速Cr和C原子的迁移及Cr23C6碳化物的析出,降低时效温度,缩短时效时间,能诱发Cr23C6碳化物的形核。在973K时效时具有电脉冲处理的预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金与没有电脉冲处理的合金相比,其形状回复率在30min内从淬火合金的32%提高到最大值89.2%。     

热处理工艺对Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金析出相及形状记忆性能的影响

为了进一步提高Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金的形状记忆效应,利用OM、TEM及物理相分析等试验方法,研究了直接时效及固溶+时效热处理工艺对试验合金微观组织、第二相析出及形状记忆效应的影响。结果表明,试验合金经固溶处理后,因第二相粒子大幅度回溶,导致试验合金形状记忆性能下降较为明显;同时,因直接时效处理较固溶+时效处理显著提高了试验合金中Cr碳化物第二相析出量,使试验合金形状记忆性能大幅度提升。其中,试验合金在800 ℃直接时效可获得最佳形状回复率。     

形变时效对Fe14Mn5Si8Cr4NiC形状记忆合金记忆效应和耐蚀性能的影响

研究了形变时效对Fe14Mn5Si8Cr4NiC合金形状记忆效应和耐蚀性能的影响.结果表明,对合金进行拉伸变形后时效,碳化物在晶粒内有方向性地大量析出,碳化物的尺寸比未形变时效的更小,分布更均匀,因而有利于提高合金强度,抑制不可逆塑性变形的发生,有利于应力诱发形成薄片状的ε马氏体,使合金的形状记忆效应显著提高,且大变形量要比小变形量的效果显著.对于不同的预拉变形量,最佳时效时间均为300 min左右.对合金进行10%拉伸变形后,形状回复率η比直接时效的合金提高了45%～135%左右,比在最佳淬火温度淬火后的合金提高5%～24%左右.通过电化学腐蚀试验可知,合金变形后时效的耐蚀性能也比较好,接近于18-8型不锈钢.     

镍基合金的析出相及强化机制

用结构分析和性能测试方法,研究了2种镍基合金（617和625）的时效析出相及强化机制。结果表明：在760℃时效过程中,617和625合金均析出面心立方结构的M23C6碳化物和面心立方有序结构的γ′相,M23C6碳化物分布于晶界和晶内,γ′相分布于晶内。此外,625合金还析出体心四方结构的γ″相。2种合金的晶内析出相（M23C6和γ′）稳定性好,617合金的晶界析出相（M23C6）在760℃时效3000 h后聚集长大,仍为不连续分布,可阻碍晶界滑移;625合金的晶界相（γ″相）随760℃时效时间延长数量增多。M23C6作为时效态617合金的主要析出相,弥散分布于晶界和晶内,有利于析出强化,从而提高了617合金的强度和硬度。γ″相作为625合金中的强化相,γ″相与基体（γ）之间的点阵错配度大,共格应力导致的强化作用明显,导致时效态合金的高屈服强度和硬度。     

电脉冲处理对预变形Fe13Mn6Si13Cr4Ni0.1C合金形状记忆效应及显微组织的影响

研究了电脉冲处理对预变形Fe13Mn6Si13Cr4Ni0.1C合金形状记忆效应及其显微组织的影响。结果表明：电脉冲处理能加速Cr和C原子的迁移及Cr23C6碳化物的析出,降低时效温度,缩短时效时间,并能诱发Cr23C6碳化物的形核。因此,与10%拉伸预变形后再973K,1073K时效的合金相比,10%拉伸预变形后300V,1100μf,1Hz电脉冲处理的Fe13Mn6Si13Cr4Ni0.1C合金,其形状回复率能在300s时间内从固溶态合金的32%提高到87.2%。     

固溶时效对节镍型高氮奥氏体不锈钢组织的影响

对热轧态节镍型高氮奥氏体不锈钢进行固溶及时效处理,利用光学显微镜、电子背散射衍射,结合相图系统分析该材料固溶处理及时效后组织变化规律。结果表明,1050 ℃固溶处理后,试验钢基体为奥氏体,存在少量的铁素体,奥氏体晶粒形状偏等轴,晶粒内部存在大量孪晶。时效后,析出相主要为Cr₂N、CrN、Cr₂₃C₆。在时效时间为5 h不变的条件下,温度由650 ℃升高至800 ℃,碳化物及氮化物数量呈现先增长后降低的趋势,在750 ℃时数量最多。而在750 ℃时效5~10 h范围内,随着时效时间的增加,析出相数量变化不大。析出相的析出过程为:先在晶界交叉处析出胞状析出物,随时间的延长,在晶界逐渐析出条状析出物,在晶内开始出现并逐渐长大,最终形成类珠光体的片层状析出。     

时效时间对Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应的影响

研究了时效时间对Ｆｅ－１４Ｍｎ－５Ｓｉ－８Ｃｒ－４Ｎｉ－０．２Ｃ记忆合金显微组织、形状记忆合效应和电阻率的影响。结果表明,在１１２３Ｋ时效时,合金的形状回复率随时效时间的增加而升高,在３００ｍｉｎ时达到最大值,比固溶态提高了９６％;随后形状回复率随时效时间的进一步增加而缓慢下降。当时效时间小于３０ｍｉｎ时,将降低合金的电阻率。当时效时间大于３０ｍｉｎ后,合金的电阻率随时间的进一步增加而缓慢下降。当     

时效对Ti—50.8Ni—0.3Cr形状记忆合金组织和超弹性的影响

利用TEM和拉伸实验研究了时效工艺对Ti-50.8Ni-0.3Cr（原子分数,%）形状记忆合金（SMA）显微组织和超弹性的影响.随时效时间(t_ag)延长,300℃时效态Ti-50.8Ni-0.3Cr SMA的Ti₃Ni₄析出相呈细小颗粒状,400℃时效态合金的析出相由颗粒状逐渐变为针状,500℃时效态合金的析出相由针状逐渐变为粗片状.时效温度对析出相形态的影响比t_ag显著.随t_ag延长,300和400℃时效态合金的抗拉强度（σ_b）先增大后趋于稳定,σ_b（500℃）先减小后趋于稳定,且σ_b（400℃）>σ_b（300℃）>σ_b（500℃）.300和400℃时效态合金的超弹性优于500℃时效态合金.随t_ag延长,该合金的应力诱发马氏体相变临界应力逐渐减小,300℃时效态合金的超弹性能耗（△W）降低,400℃时效态合金的△W升高,500℃时效态合金的△W先升高后降低.     

时效时间对Cu-Al-Mn-Ti形状记忆合金的影响

利用弯曲实验、金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射等现代检测手段研究了Cu-24A1-3Mn-2Ti(原子分数,%,全文同)合金进行不同时间的母相时效处理后的合金记忆效应和组织形态.结果表明:Cu-Al-X系形状记忆合金中,Mn和Ti的加入细化了组织,并且形成了富Mn和富Ti相,起到沉淀强化和弥散强化的作用;对于同一种变形量,合金在母相时效时,形状记忆效应随时效保温时间呈现规律性变化,不同时效温度下,合金对应一个不同的时效时间,此时合金的显微组织呈现最佳自协作状态,马氏体板条细密有序,富Ti和Al相均匀的弥散在组织中,合金中没有或很少有共析相出现,且随着时效时间的延长,在不同的特定温度下,Cu-24Al-3Mn-2Ti合金的组织会有规律性的变化.     

Principle and realization of improving shape memory effect in Fe–Mn–Si–Cr–Ni alloy through aligned precipitations of second-phase particles

A principle that the shape memory effect of Fe–Mn–Si–Cr–Ni alloys can be remarkably improved through aligned precipitations of second-phase particles has been proposed and realized through ageing after pre-deformation at room temperature. A 79% shape recovery of an initial 5% strain in Fe–13.53Mn–4.86Si–8.16Cr–3.82Ni–0.16C alloy was attained by ageing at 1073 K after 10–20% tensile pre-deformation at room temperature. Transmission electron microscopy and in situ scanning electron microscopy observations showed that the aligned Cr₂₃C₆ particles were produced by directional interfaces resulting from stress-induced martensite. The aligned particles subdivided grains into even smaller domains, thus reducing and even suppressing the collisions between martensite bands belonging to different smaller domains. The aligned particles caused the stress-induced martensite to form in domains. It is expected that through ageing after moderate pre-deformation, other aligned carbides and nitrides can be attained and the shape memory effect improved further.