形变时效时间对FeMnSiCrNi合金微观组织和形状记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效时间对Fe-13Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C合金微观组织和形状记忆效应的影响.结果表明.直接时效后只有少量Cr23C6第二相在晶界和晶内弥散析出,而形变后再时效有大量的Cr23C6在晶内沿某些特定的方向析出.形变时效时间不仅影响第二相的析出数量,还影响第二相析出的方向性,从而影响合金的形状记忆效应.形变时效时间存在最佳值.室温10%形变后再经1 073 K×300min时效,第二相数量多且在晶内析出的方向性好,合金的形状记忆效应达到最大值80%.     

形变时效温度对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金形状记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效温度对Fe-13Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C合金形状记忆效应和微观组织的影响.结果表明,直接时效后Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金在奥氏体晶界和晶内只有少量Cr23C6第二相弥散析出,而形变后再时效有大量的Cr23C6在奥氏体晶内沿某些特定的方向析出,显著强化基体的同时提高了ε马氏体的可逆逆转变性.形变时效温度影响第二相的析出数量和方向性,从而影响合金的形状记忆效应,存在一个最佳的时效温度.当形变后在1073 K时效300 min时,不仅第二相数量多且在晶内析出的方向性好,合金的形状记忆效应达到89%.     

形变时效对不同Cr含量Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金记忆效应的影响

研究了时效工艺对不同Cr含量Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应的影响,通过SEM分析了其微观组织变化.结果表明:Cr含量为12wt%的Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金具有与Cr含量为8wt%的合金相当的形状记忆效应.直接时效时只有少量Cr23C6析出相在晶界和晶内析出.形变后时效不仅使得析出的Cr23C6数量更多,粒径更小,而且Cr23C6的析出具有方向性.形变时效后合金的形状回复率显著高于直接时效合金的形状回复率.     

形变温度对FeMnSiCrNiC合金第二相方向性析出及记忆效应的影响

基于控制第二相方向性析出提高铁基合金形状记忆效应的构想,研究了不同形变温度对Fe13.53Mn4.86Si8.16Cr3.82Ni0.16C合金γ/ε界面(母相丫与诱发马氏体ε之间界面)的数量和结构及随后时效第二相析出的数量和方向性的影响,以及第二相析出的数量和方向性对马氏体相变和形状记忆效应的影响.扫描电镜分析显示,形变温度远高于Ms时,无γ/ε面产生,时效后第二相析出少;形变温度接近Ms时,产生大量γ/ε面,时效后析出第二相数量很多,且方向性良好;形变温度进一步接近Ms时,γ/ε界面交叉,导致时效后方向性的第二相也交叉.透射电镜分析显示,析出方向性Cr23C6第二相的合金再次进行预变形时,产生的应力诱发马氏体具有单一方向.原因在于方向性Cr23C6及其产生的应力场对马氏体相交产生约束作用,避免马氏体片之间的交叉,使其具有更好的可逆转变性.     

Effects of Ageing with Electric Pulse Treatment on Shape Memory Effect and Precipitation of Cr23C6 Carbide in a Pre-deformed Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C Alloy

研究了电脉冲时效对预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应及Cr23C6析出的影响.结果显示电脉冲处理能加速Cr和C原子的迁移及Cr23C6碳化物的析出,降低时效温度,缩短时效时间,能诱发Cr23C6碳化物的形核.在973K时效时具有电脉冲处理的预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金与没有电脉冲处理的合金相比,其形状回复率在30 min内从淬火合金的32％提高到最大值89.2％.     

热处理工艺对Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金析出相及形状记忆性能的影响

为了进一步提高Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金的形状记忆效应,利用OM、TEM及物理相分析等试验方法,研究了直接时效及固溶+时效热处理工艺对试验合金微观组织、第二相析出及形状记忆效应的影响。结果表明,试验合金经固溶处理后,因第二相粒子大幅度回溶,导致试验合金形状记忆性能下降较为明显;同时,因直接时效处理较固溶+时效处理显著提高了试验合金中Cr碳化物第二相析出量,使试验合金形状记忆性能大幅度提升。其中,试验合金在800 ℃直接时效可获得最佳形状回复率。     

电脉冲时效对预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应及Cr23C6析出的影响（英文）

研究了电脉冲时效对预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应及Cr23C6析出的影响。结果显示电脉冲处理能加速Cr和C原子的迁移及Cr23C6碳化物的析出,降低时效温度,缩短时效时间,能诱发Cr23C6碳化物的形核。在973K时效时具有电脉冲处理的预变形Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金与没有电脉冲处理的合金相比,其形状回复率在30min内从淬火合金的32%提高到最大值89.2%。     

通过形变时效析出NbC提高FeMnSiCrNiNbC合金形状记忆效应

为开发免训练、高可恢复变形量的FeMnSiCrNi合金，研究了直接时效和形变时效对FeMnsiCrNiNbC合金形状记忆效应的影响，通过TEM分析了微观组织的变化。结果表明：与直接时效相比，10％室温形变后时效对合金形状记忆效应的提高更显著。形变后产生的晶体缺陷提供了NbC的形核位置，使NbC的析出速度显著增加，析出数量增多，粒径减小，因而对基体的强化效果更显著。同时NbC析出导致的弹性应变场提高了应力诱发￡马氏体逆转变的可逆性。     

时效方式对FeMnSiCrNi系合金形状记忆效应及低温松弛的影响

研究了时效方式对FeMnSiCrNi系合金形状记忆效应和低温松弛性能的影响。结果表明，形变后时效比未变形时效析出的碳化物更多、更细小、分布更均匀，有利于提高基体的强度，抑制不可逆的塑性变形的发生，从而显著提高合金的形状记忆效应和回复应力。合金经过10％变形后时效比未变形时效的回复量提高38％139％，回复应力提高12％-22％。不同时效方式的低温松弛率都不大，在213K时只有16％左右，尽管形变时效后回复应力的提高会提高低温松弛率，但并不显著，仅为0％～3．0％。     

形变时效对Fe14Mn5Si8Cr4NiC形状记忆合金记忆效应和耐蚀性能的影响

研究了形变时效对Fe14Mn5Si8Cr4NiC合金形状记忆效应和耐蚀性能的影响.结果表明,对合金进行拉伸变形后时效,碳化物在晶粒内有方向性地大量析出,碳化物的尺寸比未形变时效的更小,分布更均匀,因而有利于提高合金强度,抑制不可逆塑性变形的发生,有利于应力诱发形成薄片状的ε马氏体,使合金的形状记忆效应显著提高,且大变形量要比小变形量的效果显著.对于不同的预拉变形量,最佳时效时间均为300 min左右.对合金进行10%拉伸变形后,形状回复率η比直接时效的合金提高了45%～135%左右,比在最佳淬火温度淬火后的合金提高5%～24%左右.通过电化学腐蚀试验可知,合金变形后时效的耐蚀性能也比较好,接近于18-8型不锈钢.     

电脉冲处理对不同预变形量Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC合金NbC析出相与形状记忆效应的影响(英文)

为进一步提高铁基形状记忆合金的记忆效应并改善处理技术,研究了电脉冲处理对不同预变形量Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC合金性能的影响。结果表明:当预变形量低于 10%时,电脉冲处理后合金的形状回复率随着预变形量的增大而增大,且最大值比800 °C热处理的合金高 8%左右。与热处理状态相比,当预变形量低于10%时,随着预变形量的增大,电脉冲处理诱导出NbC颗粒的数量更多、尺寸更小、析出速度更快,进而有效改善合金的记忆性能。     

Effects of amount of pre-deformation on precipitation of NbC particles and shape memory effect of Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC alloy during electropulsing treatment

To further enhance shape memory effect (SME) and improve treatment technique in Fe-based shape memory alloys, an Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC alloy was subjected to electropulsing treatment after pre-deformation. The results show that the shape recovery ratio increases with the amount of pre-deformation up to 10%. The maximum shape recovery ratio after electropulsing treatment is 8% greater than that after ageing at 1073 K. The number of NbC particles induced by electropulsing treatment is increased and the size of the particles is decreased with the amount of tensile pre-deformation up to 10%, and NbC carbides are precipitated more quickly through electropulsing treatment than by ageing.     

时效时间对Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应的影响

研究了时效时间对Ｆｅ－１４Ｍｎ－５Ｓｉ－８Ｃｒ－４Ｎｉ－０．２Ｃ记忆合金显微组织、形状记忆合效应和电阻率的影响。结果表明,在１１２３Ｋ时效时,合金的形状回复率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９６％;随后形状回复率随时效时间的进一步增加而缓慢下降。当时效时间小于３０ｍｉｎ时,将降低合金的电阻率。当时效时间大于３０ｍｉｎ后,合金的电阻率随时间的进一步增加而缓慢下降。当     

Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金中Cr23C6的析出行为

第二相粒子Cr₂₃C₆作为Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金中奥氏体主要强化相,对形状记忆性能起到重要影响。根据经典晶界形核长大动力学理论,分析解决包括Cr₂₃C₆相变化学自由能、界面能等一系列相关参量的理论计算及关键参数选择原则等问题。提出了Cr₂₃C₆在Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记合金奥氏体基体中沉淀析出的相对定量理论计算方法,计算结果和试验结果吻合较好。计算出的PTT曲线(沉淀量-温度-时间曲线)可以作为Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金时效处理参数选择的理论依据。     

时效时间对Cu-Al-Mn-Ti形状记忆合金的影响

利用弯曲实验、金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射等现代检测手段研究了Cu-24A1-3Mn-2Ti(原子分数,%,全文同)合金进行不同时间的母相时效处理后的合金记忆效应和组织形态.结果表明:Cu-Al-X系形状记忆合金中,Mn和Ti的加入细化了组织,并且形成了富Mn和富Ti相,起到沉淀强化和弥散强化的作用;对于同一种变形量,合金在母相时效时,形状记忆效应随时效保温时间呈现规律性变化,不同时效温度下,合金对应一个不同的时效时间,此时合金的显微组织呈现最佳自协作状态,马氏体板条细密有序,富Ti和Al相均匀的弥散在组织中,合金中没有或很少有共析相出现,且随着时效时间的延长,在不同的特定温度下,Cu-24Al-3Mn-2Ti合金的组织会有规律性的变化.