V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下马氏体相变的影响北大核心CSCD

采用X射线衍射和透射电镜研究了V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下的马氏体相变特性的影响。研究表明:相同变形条件下,Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金中ε马氏体含量比Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金的要多,且ε马氏体量的变化速率远低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni和Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的应力松弛率均随停载时间的增加而增大,且Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的松弛率大大低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。     

V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下马氏体相变的影响

采用X射线衍射和透射电镜研究了V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下的马氏体相变特性的影响。研究表明:相同变形条件下,Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金中ε马氏体含量比Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金的要多,且ε马氏体量的变化速率远低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni和Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的应力松弛率均随停载时间的增加而增大,且Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的松弛率大大低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。     

Fe-Mn-Si形状记忆合金低温松弛机理

采用X射线衍射，透射电镜以及恢复力测量，研究了Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金的低温松驰性能，结果表明，实验合金的低温松驰十分严重，恢复力在－60℃时较室温下松驰了57．17％，低温松驰后实验合金组织中存在较多的ε和α′马氏体，这些ε和α′马氏体主要是由应力诱发产生的，温度降低相变驱动力增大，在恢复力的作用下发生应力诱发ε和α′马氏体相变是导致Fe-Mn-Si合金低温松驰的根本原因，诱发的ε和α′马氏体量越多，松驰程度就越高。     

Fe-Mn-Si合金不同变形条件下的马氏体相变特性

采用X射线衍射、透射电镜观察研究了Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni形状记忆合金不同变形条件下的应力诱发ε马氏体相变及其形状记忆效应。研究表明,停载时间为0～10 min时,试验合金形状恢复率随停载时间的增加而迅速增大,停载时间超过10min时,虽然应力诱发ε马氏体量增多,但形状恢复率却减小,造成这一现象的原因是应力诱发ε马氏体的稳定化。合金试样停载10 min可以有效地提高合金的形状记忆恢复率。     

Fe-Mn-Si合金水泥约束下的应力诱发马氏体逆相变

采用X射线衍射分析、金相观察等对Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni形状记忆合金在水泥基体约束状态下的应力诱发ε马氏体逆相变特征进行研究。结果表明,与非约束状态相比,试验合金在水泥基体约束下的逆相变的终止温度Af升高,而且预应变越大,Af越高。水泥基体约束限制Fe-Mn-Si合金变形协调是造成其逆相变困难的主要原因。     

Fe-Mn-Si形状记忆合金马氏体相变宏观形状应变特征

利用原子力显微镜(AFM)研究了Fe-20Mn-5Si-8Cr-5Ni-0.05N合金马氏体相变、逆相变宏观形状应变.结果表明:应力诱发γ→ε马氏体相变表面浮凸为单倾"N"型;预变形量小于6%时浮凸呈平行态分布,大于6%时出现交叉态分布,且其高度、宽度远小于同变形量条件下平行态分布的浮凸.平行态表面浮凸呈现良好的热恢复性能,交叉态表面浮凸的逆转变量很小.     

Fe-Mn-Si合金不同变形条件的应力松弛特性

采用X射线衍射、透射电镜观察研究了Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金恒应变约束时,拉伸停载过程中应力诱发ε马氏体相变的特点及其应力松弛特性。研究表明,恒应变约束状态下停载10 min可以有效提高合金的应力诱发ε马氏体数量;恒应变停载0~5 min时,Fe-Mn-Si记忆合金应力松弛率随时间急剧上升,5 min之后,松弛率增加变缓,表明应力诱发γ→ε马氏体相变主要在前5 min内完成;热-机械训练既提高Fe-Mn-Si记忆合金形状记忆效应,又降低合金的应力松弛率,在实际工程应用时应予以考虑。     

基于马氏体区域化形成的免训练铸造Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金 Ⅰ.构想与实现

利用Fe Mn-Si基合金凝固过程中固态转变残留的条状δ铁素体对奥氏体晶粒进行区域化分割,实现应力诱发ε马氏体的区域化形成,提高了合金的形状记忆效应.根据Hammar铬镍当量公式制备了铬镍当量比为1.85的铸态Fe-18Mn-5.5Si-9.5Cr-4Ni合金.利用OM和VSM(振动样品磁强计)研究了合金的室温组织和磁性能.结果表明,在铸态Fe-18Mn-5.5Si-9.5Cr-4Ni合金的室温组织中获得了条状δ铁素体.这些条状δ铁素体将奥氏体晶粒分割成了若干小区域,变形时能约束不同区域应力诱发ε马氏体的扩展.使其以区域化的方式形成.由于应力诱发ε马氏体的区域化形成减少了不同区域马氏体之间的碰撞,在未经任何处理的铸态Fe-18Mn-5.5Si-9.5Cr-4Ni合金中获得了4.9%的可恢复变形量.     

不同退火温度热机械处理对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金记忆效应的影响

采用OM、TEM和XRD方法研究了不同退火温度的热机械处理对Fe-14Mn-5Si-8Cr-4Ni合金中α'马氏体逆转变及合金形状记忆效应的影响.结果表明:当在773～1173 K之间退火时,Fe-14Mn-5Si-8Cr-4Ni合金的形状同复率随退火温度的升高先增加后降低,在923 K达到最大值88%;当退火温度低于923 K时,变形引入的α'马氏体仍大量残留在奥氏体基体中;当退火温度高于1073 K时,α'马氏体消失;热机械处理引入的α'马氏体能有效阻止再次变形过程中不同方向和不同区域应力诱发ε马氏体的交叉碰撞,使应力诱发马氏体以区域化的方式形成,进而显著提高合金的形状记忆效应.     

Fe-Mn-Si合金循环变形中马氏体相变和应变疲劳特性

用X射线衍射分析、扫描电镜观察以及应变疲劳试验研究表明,Fe-Mn-Si形状记忆合金在承受正负交变应力作用时,可相应地发生应力诱发γ(←→)ε马氏体相变及其逆相变.Fe-Mn-Si形状记忆合金循环变形过程中的应力诱发γ(←→)ε马氏体相变及其逆相变能降低应力集中,抑制塑性滑移变形,减少疲劳裂纹的形成和扩展,使合金具有较高的应变疲劳强度.其弯曲疲劳断口类呈脆性断裂.Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni试验合金在应变幅值为±1.5%下的应变疲劳寿命达1300次,是U71Mn轨钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢的10倍左右.