热处理工艺对形状记忆合金Cu-Zn-Al性能的影响

设计了成分为70.1Cu-26.4Zn-3.5Al(wt%)的Cu基形状记忆合金并在合金中添加微量元素Ti、B,系统研究了Cu基形状记忆合金的制备方法及形状记忆效应与热处理工艺之间的关系.实验结果表明,成分为70.1Cu-26.4Zn.3.5Al(wt%)的合金在高温直接淬火时发生马氏体相变.马氏体形态为板条状,亚结构为堆垛层错.合金回复率随淬火温度的增加先升高后降低.在850℃时硬度较高.     

合金成分对Cu-Zn-Al形状记忆合金相变性能的影响

分别对不含Zr、含0.1Zr和0.2Zr(wt％)的三种合金进行显微组织观察,回复率测试,相变温度测试以及X射线衍射分析等.结果表明,Zr能起到细化晶粒的作用;Zr的加入可以降低合金的相变温度;同时,在一定范围内,Zr的加入能增大合金的记忆回复率,但当超过某一值时,回复率反而减小;三种合金在850℃固溶后,仍会残留少部分母相.     

空冷淬火Cu-Zn-Al合金马氏体结构及稳定化现象

利用Ｘ射线衍射强度分析、透射电镜观察、相变点测量等方法研究了空冷淬火态Ｃｕ１８Ｚｎ１４Ａｌ合金马氏体结构及其稳定化现象。认为该合金空冷淬火可获得长程有序完全的Ｍ１８Ｒ马氏体，其有序组态为Ａｌ原子与Ｃｕ原子、Ｚｎ原子与Ｃｕ原子两种近邻（ｎｎ）有序（Ｋ＝偶，Ｈ＋Ｋ／２＝奇），以及产生Ｋ＝奇的衍射中Ａｌ原子与Ｚｎ原子次近邻（ｎｎｎ）有序。其基面原子分布为：Ⅰ—１４２５Ａｌ＋１１２５Ｃｕ、Ⅱ—Ｃｕ、Ⅲ—１８２５Ｚｎ＋７２５Ｃｕ。与此相对应，该合金相应为Ｈｅｕｓｌｅｒ结构。该合金在充分有序化的条件下仍存在马氏体稳定化。     

一种具有高形状回复率的双相 Ni-Mn-Ga-Gd 高温形状记忆合金

本文通过弯曲试验研究了双相Ni58Mn25Ga16.9Gd0.1合金的形状记忆效应和回复率。结果表明,该合金具有优异的形状回复能力。在预变形4.6%加热后,可以得到86%的形状回复率,高于已报道的双相Ni-Mn-Ga合金。这是因为Gd掺杂提高了γ 相的临界滑移应力,使γ 相不易发生变形。     

Cu-Zn-Al合金的显微组织及形状记忆效应

研究了合金元素、热处理工艺以及热.机械训练对Cu-Zn-Al合金显微组织和形状记忆效应的影响.结果表明.在Cu-26.4Zn-3.4Al合金中添加微量元素Ti、B可以显著细化晶粒;淬火后马氏体形态为板条状,亚结构为孪晶和堆垛层错;850℃淬火及150℃一级时效、50℃二级时效处理后可以获得较好的形状记忆效应;采用约束温度为100℃,训练次数为10～12次的热一机械训练,可以得到较好的双程记忆效应.     

Cu-Zn-Al合金中马氏体的有序化对形状记忆效应的影响

研究了Cu-Zn-Al合金分别经水淬、分级淬火和淬火加时效处理后,马氏体的有序化程度及其和形状记忆效应(SME)之间的关系.有序化程度用一些特定马氏体线对的面间距差值△d来表征,线对指数应满足下式:(h_1~2-h_2~2)/3=(k_2~2-k_1~2)/n(对9R马氏体n=1,对18R马氏体N=4).分级淬火得到M18R马氏体,其△d值随分级等温时间而增大,与形状恢复能力η的提高一致.水淬得到M9R马氏体,刚淬火状态有相当大的△d和良好的SME,但室温停留使△d和η均下降,TEM点阵条纹象证实这是淬火过饱和空位在(001)_M基面聚集、降低有序程度的结果.淬火后高温时效(180℃)或过高的分级温度都会使△d和η下降,这与α相析出以及可能发生的溶质原子偏聚有关,都会降低有序程度.     

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。     

添加Sn及热处理对Co38Ni34Al28-xSnx磁性形状记忆合金显微组织和显微硬度的影响（英文）

在Co38Ni34Al28合金体系中添加 Sn,研究Sn含量及不同的热处理温度（1373 K,1473 K,1573 K）下,保温2h对Co38Ni34Al28-xSnx（x=1,2,3）合金显微组织和硬度的影响。结果表明,添加适量的Sn使合金中γ相组织减少;在1573K保温2h后,在室温下获得部分马氏体组织;当Sn 替代 2%Al 时,其显微组织中马氏体组织的比例较高。随着Sn含量的增多和热处理温度的升高,合金的硬度也随着增大。另外,合金马氏体的逆相变温度在Sn含量为1%和2%时升高,在Sn含量为3%时反而降低。     

热处理对CuZnAl形状记忆合金热膨胀特性的影响

采用热膨胀分析法和差示扫描量热分析法，研究了经不同热处理工艺的CuZnAl形状记忆合金（Shape Memory Alloy简称SMA）的热膨胀特性。发现经过不同热处理工艺后，CuZnAl合金不但具有不同的形状记忆效应，而且在不同温度范围内表现出不同的热膨胀特性。马氏体逆相变过程中，其热膨胀系数有峰值出现，水淬的CuZnAl SMA首先达到峰值并且峰值比分级淬火的高。相变后在80～240℃温度范围内，分级淬火的CuZnAl SMA的热膨胀系数值比水淬的小。不论水淬还是分级淬火，在该温度段热膨胀系数随温度的增加有下降的趋势。在240～280℃温度范围内，由于少量贝氏体的存在，该合金的热膨胀系数又会有突变。故淬火方式与时效时间都会影响CuZnAl SMA的热膨胀系数。     

预变形对TiNiCr形状记忆合金超弹性及显微组织的影响

通过对TiNiCr形状记忆合金丝施加不同的预变形,利用拉伸实验和光学显微镜研究不同预变形对TiNiCr形状记忆合金超弹性和显微组织的影响.结果表明:预变形对TiNiCr形状记忆合金弹性有着显著的影响,TiNiCr合金弹性随着变形量的增加而增加,当变形量达到51.4%时,弹性的增加不明显,单纯的预变形不能使TiNiCr达到完伞的非线性超弹性,但会使TiNiCr产生一种细小板条状且高度形变的马氏体变体;当变形量达到48.6%时,马氏体变体的体积明显增大,极大地提高了母相的强度,从而显著提高TiNiCr丝的弹性.     

热处理对Cu-Zn-Al形状记忆合金单程形状记忆效应的影响

研究了在SME法训练条件下，等温淬火热处理对Cu—Zn—Al形状记忆合金单程形状记忆效应ηo的影响及与“淬火 上淬”热处理的比较。研究结果表明，等温时间如能保证合金充分有序化，又不使合金发生偏聚和析出其它相时，可获较好单程形状记忆效应训练效果。等温时间8min的单程回复率ηo较佳，训练达到稳定时，比等温3min得到的最差的ηo值高出约83％。随训练次数增加，位错增加，晶格原子有序度降低，单程形状记忆效应先急剧下降，后缓慢下降，最后趋于稳定。比较试验发现，“淬火 上淬”处理比等温淬火处理具有更好的单程形状记忆效应训练效果。因为后者的母相-马氏体共格关系不如前者，并可通过时效获得最佳有序畴尺寸.经充分训练后，前者最终的单程回复率ηo比后者的高出34％.     

NbC对FeMnSiCrNi合金组织与记忆性能的影响

配制了5种不同Nb，C含量的Fel4Mn5Si9Cr5Ni形状记忆合金，测量了不同温度和不同时间条件下固溶-时效处理的合金记忆性能，采用透射电镜和原子力显微镜观察了合金的显微组织。结果表明NbC的析出对合金的形状记忆性能有明显影响，经1200℃，10h固溶处理后的Fel4Mn5Si9Cr5Ni0．5Nb合金，经800℃，6h时效获得了最好的形状记忆性能，且优于无铌Fel4Mn5Si9Cr5M合金经热机械循环训练的记忆性能指标。显微观察表明经过高温固溶．中温时效处理后的该合金中NbC粒子在合金基体时效析出，有利于合金应力诱发细小马氏体核心的形成。     

STABILITIY OF MARTENSITE IN Cu-Zn-Al SHAPE MEMORY ALLOY AFTER DIRECT OR STEPPED QUENCHING

The stability of thermoelastic martensite in a Cu-14.84 wt-％Zn-7.75 wt-％Al shape mem-ory alloy with M_s=106°C after direct quenching or stepped quenching has been investigatedby using TEM,X-ray diffroctometer and double electric bridge instrument.The martensiteaged for about 3 h at room temperature after either direct quenching or stepped quenching(150°C,2 rain)is the M18R structure.The martensite just directly quenched is not so stable,both its certain diffraction peaks and specific electric resistivity,change with aging at roomtemperature;whereas it is stable after stepped quenching(150°C.2 min),and its diffractionpeaks and specific electric resistivity change no more with aging at room temperature.Theabove mentioned results seem to be explained by the martensite reordering.     

淬火保温时间对Cu-Zn-Al合金形状记忆效应的影响

研究了淬火保温时间对Cu-Zn-Al合金单向形状记忆效应ηO和双向形状记忆效应ηT的影响。研究结果表明，随训练次数的增加，位错增加，晶格原子有序度降低，单向形状记忆效应先急剧下降，然后缓慢下降，趋于稳定。但是，随训练次数的增加，双向形状记忆效应都先急剧上升，然后缓慢上升，趋于稳定。淬火保温时间过短或过长，都使形状记忆效应降低。淬火保温时间必须适当，即要使溶质原子充分均匀化，保证母相充分有序，又不使晶粒过大，才有较好的单向形状记忆效应ηO和双向形状记忆效应ηT。最佳和最差保温效果时的单向形状记忆效应ηO和双向形状记忆效应ηT可分别相差达70％左右。     

时效时间对Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C记忆合金回复应力的影响

本文研究了时效时间对Ｆｅ－１４Ｍｎ－５Ｓｉ－８Ｃｒ－４Ｎｉ－０．２Ｃ记忆合金回复应力的影响。实验结果表明,在１１２３Ｋ时效时,合金加热时产生的最大回复应力σｈ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１０２％;当时效时间大于影响规律不同。σｈ没有影响。时效时间对合金加热后冷却到室温时回复应力σｃ的影响规律与其对σｈ的影响规律不同。σｃ随时效时间的增加而增加,在１２０ｍｉｎ时     

热处理工艺对Ti-Ni合金相变及形状记忆行为的影响

研究了热处理工艺对Ｔｉ５０２Ｎｉ合金相变及形状记忆行为的影响。结果表明,冷变形ＴｉＮｉ合金中温退火后相变类型为Ｐ→Ｒ→Ｍ←,组织形态呈纤维状;固溶＋低温退火处理后,相变类型为ＰＭ,组织形态呈等轴状。中温退火后,形状记忆效应（ＳＭＥ）良好。随中温退火温度（Ｔｈ）升高,Ｒ、Ｐ相变温度降低,Ｍ相变温度升高。Ｔｈ≥８２３Ｋ后,ＳＭＥ变差。冷却方式、淬火次数对相变类型和ＳＭＥ影响不大。     

热处理对Ti-50.59%(原子)Ni合金形状记忆效应的影响

讨论了不同热处理温度和时间对Ti 5 0 5 9% (原子 )Ni合金形状记忆效应的实现以及形状记忆恢复率大小之间的关系 ,认为在一定的范围内 ,调节热处理温度和时间对Ti 5 9 5 9% (原子 )Ni合金的形状记忆效应十分重要 ,本研究采取 5 0 0℃× 6 0min热处理可使该合金获得最佳的形状记忆性能