U-Nb合金的可逆塑性变形及其消除方法

研究淬火态和时效态U-Nb合金在机械加工和静拉伸时的可逆塑性变形,采用透射电子显微镜进行原位拉伸观察,结合变形前后及二次时效后合金的X射线衍射分析探讨U-Nb合金的塑性变形机制,利用时效方法探索消除加工变形的可行性。结果表明:高密度孪晶的相互吞并、长大及发生择优取向是该合金在变形初期的主要变形机制;淬火态和经150℃时效U-Nb合金的变形量差别不大,而经200℃时效U-Nb合金的加工变形量与前两者相比相对较小;利用200℃二次时效的方法消除塑性变形时,U-Nb合金的变形回复量可达50%以上。     

回复加热速度对上淬Cu-Al-Mn合金的形状记忆效应的影响

采用光学显微镜、透射电子显微镜和电阻率测量技术,研究回复加热速度对上淬后Cu-8.8Al-10.27Mn合金的形状记忆效应的影响。结果表明：材料形状回复率随回复加热速度的减小而减小。当回复加热速度为20°C/min时,形状回复率可达75%;而当回复加热速度为1°C/min时,其形状回复率仅为8%。原位金相观察表明：材料的形状记忆效应是由马氏体逆转变后的残余孪晶形变马氏体的稳定性引起的。电阻率分析结果表明：残余孪晶形变马氏体的稳定性与其界面处空位与位错在慢速加热时形成的复合缺陷相关。而复合缺陷的形成会阻碍孪晶形变马氏体的逆转变。     

时效处理对亚共析U-Nb合金显微组织的影响

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究时效处理对亚共析U-Nb合金显微组织结构的影响.结果表明:在低于200℃温区时效,亚共析U-Nb合金的显微组织和相结构未发生变化,为α"弹性马氏体;在240℃时效,α"马氏体已部分分解为γ0相;在高温550℃时效时,马氏体沿奥氏体晶界网状分解为α γ双相组织.     

一种铸态亚共析U-Nb合金晶粒细化的热处理工艺研究

通过对某种铸态和预淬火态亚共析U-Nb合金样品的900℃等温淬火实验，利用金相显微镜(OM)，透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了单靠热处理工艺细化该种铸态合金晶粒的可行性。实验结果表明，由a y1-2两相组成的铸态样品在a y1-2→y1等温转变过程中没有明显的重结晶行为，y1新相的晶粒特征表现为原y1晶界的平直化迁移，因此淬火后晶粒不能细化；由单一a″相组成的预淬火态样品在a″→y1等温转变过程中则发生完全重结晶，等温0．25h能使晶粒尺寸减小1倍。分析认为，该种铸态合金通过预淬火处理使晶格缺陷增多，以及所生成的单一a″相中存在大量的孪晶结构降低了等温转变时y1新相的形核能导致了a″→y1等温转变发生重结晶。结论认为，采取两次淬火的热处理方法可以细化该种铸态亚共析U-Nb合金晶粒。     

GH690合金拉伸变形行为的温度敏感性

通过拉伸试验研究了GH690合金从298～623K的变形行为,用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了变形组织。结果表明,合金在298K拉伸时能够通过孪生协调变形,生成的形变孪晶阻碍了位错的滑移,从而使合金获得了较高的加工硬化速率,导致合金的强度和塑性较高。随着形变温度的升高,合金通过孪生协调变形的能力降低,变形机制由孪生转变为滑移,滑移产生的加工硬化效应小于孪生,因此合金的强度和塑性随之降低。     

锆合金变形机制研究评述

锆合金属于密排六方结构金属,晶体对称性较差,优先滑移系数目较少,变形机制较为复杂。本研究对密排六方金属优先滑移系的选择理论进行全面的综述和分析,并对文献中报道锆合金在不同变形条件下可能开启的滑移机制和孪晶模型进行系统的回顾和评述。     

层片状γ—TiAl合金室温循环变形中的孪生行为

利用透射电子显微镜研究了层片状 γ－ＴｉＡｌ合金室温压－压循环变形中的孪生行为。结果表明：在变形后的层片组织中出现了大量的｛１１１｝〈１１２　］型形变孪晶,这些形变孪晶对层片位向有明显的依赖性,在一些位向的片层内可大量产生,而在另一些位向的片层内却难以发现,且产生的李晶和片展边界呈一定的夹角关系;同时,在同一片层内观察到了两组切变方向相反的形变孪生类型,根据孪生切变的单向性和位向三角形 内孪生切变的Ｓｃｈｍｉｄ因子分析,发现这两组孪生类型分别为　　　　　　　型孪生和　　　　　型孪生;孪生切变与位错滑移有一定的互补关系,在孪生切变受阻的片层内,出现了平行于孪生切变方向的位错滑移。孪生切变的多样性和孪生与滑移的互补关系大大缓解了各向异性层片组织中的应力集中,从而有效地抑制了裂纹萌生,使 γ－ＴｉＡｌ合金循环塑变能力提高。     

NiMnGa合金磁控形状记忆效应及外特性

系统地阐述了铁磁NiMnGa合金的微结构、相变机理、形状记忆效应，并对NiMnGa磁控形状记忆合金的外特性进行了实验研究，得出了磁场、温度、预压力与NiMnGa合金形变率之间的静态关系，绘制了不同温度和预压力下的动态曲线，得比了静态形变率和动态形变率的变化规律。实验结果证明，NiMnGa合金变形率随预压力的增大而减小；随磁场强度的增大而增大；当温度接近向奥氏体转变温度时，形变率最大；这为NiMnGa合金的实际应用打下了理论和实验基础。     

电场处理对GH4199合金组织与变形行为的影响

将电场处理技术应用于GH4199合金,研究电场对该合金组织和变形行为的影响。结果表明:电场处理使GH4199合金塑性提高,而合金强度无明显变化;在电场强度为2 kV/cm,温度为820℃条件下,GH4199合金经5 h电场处理塑性提高26.6%;合金经电场处理后产生退火孪晶,随处理时间的延长孪晶数量增加;孪晶的出现可以改变变形过程中显微裂纹的扩展方向,增加合金塑性变形功,推迟断裂时间,从而提高合金断裂延伸率;此外,电场处理提高了合金变形均匀性,亦能改善合金塑性。     

一种镍钴基变形高温合金蠕变变形机制的研究

研究了一种新型镍钴基变形高温合金在650—815℃和不同加载载荷条件下蠕变后的变形组织.结果表明,经过固溶热处理后合金中存在2种尺寸的γ′相.当蠕变温度高于725℃时,大γ′相开始粗化.蠕变温度为650℃时,合金主要通过位错滑移切割γ′相形成层错的方式变形;蠕变温度在725—760℃之间时,蠕变变形组织主要为层错和微孪晶.随着加载载荷和蠕变温度的升高,层错和微孪晶不再独立存在于γ′相中,而是贯穿γ′相和基体;当蠕变温度升高至815℃时,合金主要通过位错绕过γ′相的方式变形.     

Ti-Ni-Nb宽滞后形状记忆合金的应力诱发马氏体相变行为

用在（Ms＋30℃）温度下的拉伸实验和差示扫描量热仪（DSC）较系统地研究了Ti44Ni47Nb9宽滞后形状记忆合金应力诱发马氏体的相变行为。研究结果表明：当形变量达到14％左右时，应力诱发马氏体相变过程基本完成。应力诱发马氏体的逆相变温度间隔要比热诱发马氏体约小一个数量级。形变对该合金应力诱发马氏体的逆转变开始温度、逆转变温度间隔以及相变潜热均有明显影响，随着拉伸变形量的增加而增加。而在随后的冷却循环中，相变潜热和马氏体相变开始温度均随着形变的增加缓慢降低。     

CuAlMnZnZr合金拉伸变形及其宽滞后效应

利用拉伸试验、电阻—温度曲线测量、光镜、Ｘ射线衍射及透射电镜分析方法研究了Ｃｕ－Ａｌ１０．２－Ｍｎ４．９－Ｚｎ４．６－Ｚｒ０．３合金的宽滞后效应。结果表明，随着应变的增大，该合金相变滞后增宽，马氏体可逆转变量减少。在应力下合金组织变化如β→２Ｈ转变、１８Ｒ→２Ｈ转变、某些变体择尤长大，变体间的合并是主要变形机制。这些运动导致了交叉组织、带状组织、锯齿状边界、孪晶碎片及位错缠结的产生，破坏了变体间界面共格关系，使得其在热激活作用下难以运动。这可能是产生宽滞后效应和使可逆马氏体量减少的主要原因。     

热处理对Cu-Zn-Al形状记忆合金显微组织及回复率的影响

制备了Cu-27Zn-4.6Al(质量百分数)形状记忆合金,采用不同的工艺参数进行热处理.通过显微组织观察、XRD物相分析、形状回复率测试等对不同热处理后的样品进行了分析研究.结果显示,在850℃固溶淬火后出现板条较细小、界面平直清晰的典型马氏体组织;随着固溶温度的升高,合金的晶粒逐渐变大,形状回复率先增大后减小,850℃时达到最大.     

两种不同变形方式对NiTi合金回复特性的影响

研究了马氏体再取向(MR)和应力诱发马氏体转变(SIM)两种不同变形方式对Ni50.2Ti49.8合金拉伸性能及预应变后加热回复特性的影响.结果表明:拉伸变形中,MR变形方式的应力平台结束时的应变值较SIM变形方式大.在拉伸预应变处于应力平台阶段时,两种变形方式在相同预应变后加热回复有相同的记忆能力;在拉伸预应变大于应力平台时,两种变形方式在相同预应变后加热回复,SIM变形方式的逆相变温度和回复应变略高于MR变形方式.     

固溶温度对CuZnAl合金形状记忆性能的影响

研究了Cu-26．87Zn-3．85Al(wt％)形状记忆合金固溶温度对其形状回复率的影响。结果表明，该合金采用固溶 上淬工艺处理后，在600℃～720℃范围内，形状回复率随着固溶温度的升高迅速增加，在720℃后趋于稳定，达到最大值；固溶温度越高，合金晶粒越大，会对其力学性能造成负面影响，在能保证合金形状记忆性能的基础上应尽量保证合金的晶粒小，因此其最佳固溶温度是720℃。将该合金在室温下自然时效一个月后，由于马氏体稳定化，其形状回复率有小幅度下降。     

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。     

Co对Ti-Ni形状记忆合金相变和形变特性的影响

用热重分析仪、X射线衍射仪、示差扫描量热仪及拉伸试验研究了Co对Ti-49.8Ni(at%,下同)形状记忆合金相变和形变特性的影响。结果表明,中温退火态Ti-49.8Ni合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→A(A—母相,R—R相,M—马氏体相);随退火温度升高,该合金的马氏体相变温度升高,R相变温度先升高后降低;该合金室温相组成为马氏体,具有形状记忆效应(SME)。用1%Co置换等量Ti后所得Ti-49.8Ni-1Co合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→R→A,相变温度低,室温组成相为母相A,具有超弹性(SE)特性。退火温度低于600℃时,Ti-Ni基合金的SME和SE特性良好,退火温度超过600℃后,合金氧化加剧,SME和SE特性变差,塑性显著提高。     

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.