NiCoMnSn高温形状记忆合金的马氏体相变与显微组织

采用差示扫描量热分析(DSC)、光学显微镜、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)、压缩试验和物性测量系统(PPMS),系统研究了Ni50-xCoxMn41Sn9(x=0,1,3,5,7,9,10,12,14)合金的马氏体相变、微观结构、相组成、力学性能和磁性能。结果表明,Co含量≥10%时,Ni50-xCoxMn41Sn9合金中析出多呈枝节状的第二相。第二相为富Co贫Sn相,属于面心立方结构,多在晶界上析出,其体积分数随Co含量的增加而增多,热处理不能消除第二相。Co的加入不改变合金的相变顺序,即所有成分合金均发生一步马氏体相变和逆相变,但会导致相变温度下降,当Co含量由0增加到10%(原子分数),马氏体相变开始温度(Ms)从196.9℃降低到144.8℃,这是因为Co取代Ni使得合金基体的价电子浓度下降导致的。Co加入NiMnSn后,提高了合金的力学性能,特别是当合金中存在第二相时,合金的断裂强度和断裂应变量呈现跳跃性增长,两者分别提高了600 MPa和7%,主要原因是晶粒细化。磁学测试结果表明,随着Co含量的增加,合金磁性有所增强,室温下Co含量为12%的合金表现出典型的铁磁性特征,饱和磁化强度高达118 A·m2·kg-1。     

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。     

Ni-Ga-Fe-Co铁磁形状记忆合金的磁性转变和马氏体相变

Ferromagnetic shape memory alloys (FSMAs) such as NiMnGa, FePd and FePt are attractive as a new magnetic actuator material. They show a large magnetic-field-induced strain of 3% - 9% due to the variant rearrangement. Recently, the present authors have reported that in the Ni-Ga-Fe alloy the martensitic transformationfrom the B2 and/or the L21 structures into a seven-layer or five-layer modulated structure occurs upon cooling. In this alloy system, however, it is impossible to obtain a martensite phase at RT with a Curie temperature (To) higher than 100℃. In this work, the effects of substitution of Co for Ni on the martensitic and magnetic transformations, crystal structures and phase equilibria in Ni-Ca-Fe alloys were studied. Ni-Ga-Fe-Co alloys were prepared by induction melting under an argon atmosphere. Small pieces of specimens were taken from the ingot and homogenized at 1433 K for 24 h followed by quenching in water. The obtained specimens were aged at 773 K for 24 h and then quenched. The compositions of each phase were determined by energy dispersion X-ray spectroscopy (El)X). The martensitic transformation temperatures and Tc were measured by differential scanning calorimetry (DSC) and vibrating sample magnetometer (VSM) measurement. The crystal structure of martensite phase was observed by X-ray diffractmeter (XRD) and transmission electron microscope (TEM). The Curie temperature Tc was increased with increasing Co content while the martensitic transformation temperature slightly decreased. In the Ni(54-x) Ga27 Fe19 Cox, Tc increases from 303 K to 408 K with increasing CO content from x=0 to x=6. The crystal structure of the martensite phase and the phase equiribria in the Ni-Fe-Ga-Co alloys will be also presented.     

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。     

Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金中的马氏体相变

文章采用电弧熔炼法熔炼Ni48Mn31Ga21和Ni2MnGa两种合金,并对这两种合金进行了热处理,借助交流磁化率测定、金相显微镜观察、X射线以及磁化曲线等手段研究了Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金中的马氏体相变。结果表明：（1）Ni48Mn3lGa21合金在室温下发生了马氏体转变,而Ni2MnGa合金在室温下则未发生马氏体转变;（2）室温下Ni2MnGa合金的饱和磁化强度比Ni48Mn3lGa21合金高;对于Ni48Mn31Ga2l合金,其马氏体态的饱和磁化强度要高于奥氏体态。     

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。      

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。     

(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.     

钛合金的马氏体相变

本文简要阐述了钛合金马氏体相变的原理、特点和应用, 并对钛合金热处理工艺作了叙述。     

热弹性马氏体相变中的高温内耗峰

采用不完全相变内耗(IF)测量法, 在Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金马氏体相变中获得双内耗峰, 即低温内耗峰和高温内耗峰. 高温内耗峰主要出现在频率小于0.050 Hz的范围, 其位置对应于相对动力学模量的拐点位置; 高温内耗峰峰值在测量频率范围内与振动频率成反比关系, 满足经典的Belko和Delorme模型; 高温内耗峰具有明显的反常应变振幅效应, 其峰值随变温速率的增大而增大, 这些都说明高温内耗峰的形成与相转变量有关.     

Ce—TZP的马氏体相变

加入稳定剂的 ZrO_2陶瓷具有高强度、高韧性,是三大结构陶瓷之一。从立方基体中析出的四方 ZrO_2孪晶转变为单斜 ZrO_2(发生马氏体相变),即形成部分稳定氧化锆(PSZ)。由于 PSZ 中可发生马氏体相变的四方相晶粒少,增韧效果不理想,近十几年人们又研究出氧化锆增韧陶瓷(TZP),主要包括 Y-TZP 和Ce-TZP。Ce-TZP 的韧性和强度较理想,并且发现具有形状记忆效应。1987年美国密执根大学在含量为12     

应用微机测定形状记忆合金的相变点

介绍采用微机系统测定形状记忆合金相变点，绘制相变的温度－时间、电阻－时间和温度－电阻曲线。实现曲线的自动存储、分析和打印，并自动进行数据处理的方法。这种方法较X－Y函数记录仪法有精度高、数据处理快、查询方便等诸多优点，有效降低了人为因素的影响。系统采用VB语言开发，部分应用了VC中的动态链接库函数，还可与Access数据构成了一个实用的查询系统。     

Ni-Ti形状记忆合金中的相变

根据作者的工作、并结合新近文献,对近等原子Ni-Ti合金中的相变作了系统的综述,包括:相变的顺序,无公度相变,R相变,马氏体相变,合金成分及热循环对相变临界温度的影响,逆相变及沉淀。     

1 000 MPa级低碳马氏体钢的微观组织与力学性能

以0.12%～0.16%(质量分数)C-Mn-B为基本成分,辅以Cr-Mo或Cr-Ni-Mo复合添加,采用粗轧大压下轧制工艺,并经淬火 回火热处理,制备出1 000 MPa级高强度钢板,其微观组织南宽度小于200 nm的细小马氏体板条组成,并含有少量较粗大的先析出自回火马氏体板条.研究了化学成份和热处理工艺对钢板力学性能和微观组织的影响规律.     

Y—PSZ的马氏体相变

(一)试验方法 由上海工业大学提供纯ZrO_2和Y-PSZ(氧化钇稳定的部分稳定氧化锆)粉末,平均粒径为0.05～0.1μm。在医用压片机上将混有成型剂的粉末压制成19×14×2mm的薄片,经脱除成型剂后,在箱式硅化钼炉中于1450～1500℃保温2h烧结成约13.5×10 ×1.5mm的瓷片作为X射线衍射试样。常温X射线衍射在菲利浦APD-10全自动X射线衍射仪上进行。高、低温X射线衍射在日本理学     

形状记忆合金的发展

形状记忆合金是一种新型功能材料,因为具有温度感知和驱动性能而得到广泛应用.该文阐述了形状记忆合金的发展、分类以及与形状记忆效应有紧密联系的热弹性马氏体相变的原理,最后介绍了形状记忆合金的应用.     

低碳钢在高温共焦激光扫描显微镜下马氏体相变的原位观察研究

利用高温共焦激光扫描显微镜,对低碳钢进行了马氏体相变的原位动态观察。结果表明,实验用低碳钢在连续冷却过程中形成板条马氏体,Ms点约为373 ℃,Mf点约为300 ℃。板条马氏体主要在退火孪晶处以及奥氏体晶界及其角隅处形核,或者在先形成的板条处形核,再以60°或120°角向奥氏体晶内生长。板条束的形成也有两种类型,一类以先形成的板条为基准逐步形成彼此平行的板条束,另一类则由先形成的板条触发60°或120°方向的板条。最终构成正三角形、平行四边形等几何形状。