约束态相变中TiNi形状记忆合金的马氏体自拉伸过程

研究了约束态加热过程中产生的回复力对TiNi形状记忆合金剩余马氏体的影响．结果表明，产生的回复力使剩余马氏体发生了塑性变形，使逆相变温度升高，剩余马氏体分数和其逆相变温度之间存在特定的函数关系．但是，外部约束条件的变化对马氏体的自拉伸过程所造成的剩余马氏体分数与其逆相变温度之间的关系影响很小．     

TiNi形状记忆合金在定应变约束下的马氏体相变

通过DSC及回复应变的测量,研究了定应变约束态加热-冷却过程对预应变TiNi形状记忆合金相变行为的影响。结果表明,在约束态相变中,逆相变温度区间拓宽;取向马氏体除向母相转变外,应变还要进一步增大;在正相变过程中,从母相生成的马氏体也具有变形结构。约束态不完全相变后,样品中存在两种马氏体;再变形马氏体和继承变形马氏体,在随后的无约束逆相变过程中,前者的相变温度高于后者,并且输出两段回复应变。     

真空固溶及时效处理后NiTi合金的两步逆相变

利用真空炉对NiTi形状记忆合金进行了固溶处理，并对固溶处理及时效后合金的相变行为及力学性能进行了研究。结果表明，时效处理及预应变后合金丝的DSC曲线上均有两个逆马氏体相变峰，并随着预应变的增加，两个逆马氏体相变温度均升高。预应变后的合金丝在自由加热过程中能够输出两段回复应变，分别对应于两步逆马氏体相变。     

预应变对铝基体中复合的TiNi合金丝马氏体逆相变的影响

采用示差扫描热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微分析(SEM)等方法,研究了预应变对铝基体中复合的TiNi形状记忆合金丝的马氏体逆相变的影响.结果表明,预应变的TiNi丝发生两种逆相变,一种是热致马氏体(TIM)的逆相变,另一种是应力诱发马氏体(SIM)的逆相变.预应变样品的TIM逆相变的起始温度与未预应变样品的基本相同.SIM逆相变的起始温度随预应变的增大而升高.TIM和SIM逆相变的分数随预应变的增大而减少.     

三维约束下的形状记忆合金相变动力学模拟

依据马氏体含量－温度－应力关系,建立了三维约束下形状记忆合金颗粒相变动力学模型。利用这一模型,根据假设的复合材料中的形状记忆合金颗粒所受的应力状态,可对其相变DSC曲线进行数值模拟,为记忆合金所处的实际应力状态分析提供参考依据。     

不同方式预应变TiNi合金丝的马氏体逆相变温度

对恒应力约束下降温预应变和室温拉伸预应变TiNi形状记忆合金丝的马氏体逆相变行为进行研究.结果表明,随着预应变的增加,二者的马氏体逆相变温度都上升,应变回复率都下降;但是在相同预应变下,前者的马氏体逆相变温度低于后者,后者的应变回复率却高于前者.     

外加载荷对热弹性马氏体正-逆相变影响机制的相场模拟研究

本工作建立了一种新的马氏体逆相变的相场模型,以Cu-Al-Ni合金为例,研究了热弹性马氏体正相变和逆相变的演化规律,揭示了热弹性马氏体的形状记忆效应。同时模拟了拉伸释放弹性应变能这种机制对热弹性马氏体相变和热弹性马氏体逆相变的作用,研究了外加载荷对马氏体逆相变温度As的影响。模拟结果表明：应变能是形状记忆合金马氏体相变的阻力,是其逆相变的驱动力。在马氏体正相变过程中,拉伸载荷释放了应变能,降低了相变阻力,从而对马氏体相变起促进作用;在马氏体的逆相变过程中,由于拉伸载荷降低了马氏体所储存的应变能,因而降低了逆相变过程的驱动力,使合金逆相变As温度升高,进而提高了热弹性马氏体的低温稳定性。模拟结果与实验结果相一致。     

热循环对预应变NiTi记忆合金丝/铝基复合材料马氏体逆相变的影响

采用热压法将0.26mm的NiTi合金丝复合于铝中,利用SEM,DSC,热膨胀仪等实验手段研究了热循环对预应变为4%的NiTi合金丝/铝基复合材料马氏体逆相变的影响。结果表明,在第一次加热过程中,马氏体逆转变开始温度明显升高;第二次加热过程中逆转变开始温度比未预应变样品略有降低;随热循环次数增加,逆相变开始温度降低;当循环次数超过30次后,逆转变温度几乎保持不变。并对热循环过程中的马氏相变过程进行了分析讨论。     

TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应研究新进展

因为具有形状记忆效应和超弹性,TiNi形状记忆合金已经广泛用做功能材料和生物材料.最近,由不完全相变诱发的特殊的温度记忆效应现象引起关注:如果从马氏体到奥氏体的逆相变在第一次加热中在温度TI处被中断,而后冷却到马氏体相变终了温度以下,在随后的加热过程会出现被一个动力学中断点TS分开的两阶段逆相变,TS可"记住"TI.本文综述了TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应及其机制.     

振动时效对NiTi记忆合金回复特性与相变行为的影响

研究了振动时效对约束态下NiTi形状记忆合金的力学性能与相变行为的影响,用自制的拉伸机测试了振动与未振动NiTi合金在自由加热过程中的回复应变,用万能拉伸实验机测试了NiTi合金的力学性能,用DSC测试了NiTi合金的相变行为.结果表明,随着振动幅度的增加,NiTi合金丝在自由加热过程中输出的两段回复应变减小;随着振动时间的延长,NiTi合金输出的回复力减小,最多约80MPa.DSC结果表明约束态振动后再变行马氏体逆相变温度升高,相变潜热减小,而继承变形马氏体和热诱发马氏体相变潜热增加.所有结果均直接或间接表明,振动时效降低了NiTi形状记忆合金产生的回复力.这可能是由于振动在NiTi合金中产生了微观塑性变形,降低了回复力.     

TiNi合金在恒应力约束下的不完全相变

利用DSC对预应变TiNi形状记忆合金丝在恒应力约束下的马氏体不完全逆相变进行了研究,发现不完全相变热循环样品在第二次自由态加热过程中出现两步马氏体逆转变和两段应变回复现象.分析认为:经过恒应力约束下的不完全逆相变后,TiNi样品中存在不同的马氏体,在随后的加热过程中先后逆转变,产生两段回复应变.     

NiTi形状记忆合金丝在Al基复合材料中的约束态马氏体逆相变特征

利用DSC,XRD,SEM等实验手段研究了NiTi记忆合金丝在铝基体约束状态下的马氏体逆相变特征。研究结果表明,预应变NiTi记忆合金丝在加热过程中发生两种马氏体逆相变：热致马氏体逆转变(MT→P)与应力诱发马氏体逆转变(Md→P),其中热致马氏体逆相变温度与未预应变样品基本相同,且不受预应变影响;而应力诱发马氏体向母相转变温度随预应变增加而升高;随预应变增加,热致马氏体与应力诱发马氏体的逆转变量减少。文中引入马氏体变形度概念,并对马氏体在逆转变过程中的变形度变化进行了讨论。     

Separation of the Martensite in TiNi Fiber Reinforced Aluminum Matrix Composite

The reverse martensitic transformation of TiNi shape memory alloy fibers embedded in a pure aluminum matrix was studied in this paper. Results showed that the phase composition of the TiNi alloy fibers prior to prestraining at the room temperature had a significant influence on the differential scanning calorimetry (DSC) results of the composites. By a comparison to the high temperature X-ray diffraction (XRD) results, it was confirmed that the martensite was divided into two groups: the self-accommodating martensite (SAM) and the preferentially oriented martensite (POM). The evolving process of the separation of martensite was discussed.     

Effects of plate thickness on reverse martensitic transformation of prestrained NiTi/NiTi alloy

In this paper, differential scanning calorimeter (DSC) was used to study the effects of predeformation and plate thickness on the reverse martensitic transformation of explosively welded NiTi/NiTi alloy. Results showed that there was a constraint between Ni_50.4Ti (NiTi-1) and Ni_49.8Ti (NiTi-2), which led to that the thickness of NiTi-1 or NiTi-2 strongly affected the reverse martensitic transformation behavior because residual stress variations in thickness wound enable bias force to be built inside the composite. The DSC measurements showed that after deformation, the reverse martensitic transformation temperature of the composite was increased with the increasing thickness of NiTi-2. Also, the XRD results revealed that the microstructure of NiTi/NiTi alloy changed from B2 phase to B19’ phase along the thickness direction.     

Martensitic Transformation of TiNi Shape Memory Alloy Fiber Reinforced Ni Matrix Composites

In this paper, a TiNi shape memory alloy fiber Ni matrix composite was fabricated by an electroplating method using TiNi alloy as the cathode and Ni as the anode. The constrained martensitic transformation behaviors of the TiNi alloy were studied by differential scanning calorimeter (DSC), and the results showed that two endothermic peaks appear on the DSC heating curves and the reverse transformation temperatures increase with increasing prestrain levels. Moreover, comparing to the free transformation, the temperature window of the constrained reverse transformation is widely expanded due to the influence of recovery stress.     

Fe-Ni机械合金化过程中马氏体的形成及相变

研究了Ni含量、机械合金化工艺参数对Fe-Ni机械合金化过程中马氏体相变的影响及其机理.结果表明:在Fe-Ni机械合金化过程中存在着马氏体相变,但继续机械合金化马氏体是否会发生逆转变主要由Ni含量决定.当Ni≤30%(质量分数,下同)时,机械合金化引起的材料局部温度未达到形变促使马氏体相变逆转变开始温度,因此继续机械合金化马氏体不转变.对于Fe-35Ni,形变促使逆转变的开始温度低于局部温升,马氏体将向奥氏体转变.当Ni含量为35%时,随着机械合金化时间的延长、球磨速度和球料比的提高,机械合金化可以提供的相变驱动力增大导致奥氏体的量逐渐增多.     

Effect of pre-strain on martensitic transformation of Ni43Mn43Co7Sn7 high- temperature shape memory alloy

In the present work, the effect of pre-strain on martensitic transformation of Ni₄₃Mn₄₃Co₇Sn₇ (at.%) alloy was investigated. The results show that Ni₄₃Mn₄₃Co₇Sn₇ alloy undergoes a martensitic transformation at 288 °C upon cooling. The thermal cycling does not affect the transformation behavior of the alloy, indicating the good thermal stability. The reverse transformation of the deformed martensite is pre-strain dependent. When the pre-strain is higher than 7.5%, the reverse transformation occurs in two-stage manner upon first heating due to the nonuniform martensite deformation. In contrast, during the first martensitic and second reverse transformation, the pre-strain shows little effect on the transformation temperatures.