Cu—A1-Ni—Be形状记忆合金单晶制备及其性能特性研究

在自制的单晶高温度梯度定向凝固炉中，用带引晶器的单晶模壳制备出CuAlNiBe四元形状记忆合金系的单晶，并对其性能特性作了系统研究。结果表明，CuAlBNiBe四元形状记忆合金系的单晶比多晶具有更好的力学性能和优异的形状记忆性能。组织的有序化以及合金元素Ni、Be的加入是其性能改善的原因。     

单晶Cu-Al-Ni-Be合金的形状记忆特性研究

在自行设计的定向凝固炉中,用带引晶系统的模壳制备出Cu-Al-Ni-Be形状记忆合金单晶材料,并与铜基形状记忆合金其他系列的合金材料的形状记忆特性进行了系统的比较分析.实验结果表明,Cu-Al-Ni-Be形状记忆合金单晶具有比其他铜基形状记忆合金更优越的性能.     

Cu-Al-Ni-Be形状记忆合金单晶制备及其性能特性研究

在自制的单晶高温度梯度定向凝固炉中,用带引晶器的单晶模壳制备出CuAlNiBe四元形状记忆合金系的单晶,并对其性能特性作了系统研究.结果表明,CuAlBNiBe四元形状记忆合金系的单晶比多晶具有更好的力学性能和优异的形状记忆性能.组织的有序化以及合金元素Ni、Be的加入是其性能改善的原因.     

一种新型Fe—Mn—Si—Ni系形状记忆合金的研究

本文采用电镜和X射线衍射分析研究了Fe-25.38Mn-3.47Si-2.98Ni合金的fcc(γ)→hcp(ε)马氏体相变;系统考察了形变温度,形变量等参数对形状记忆效应的影响。结果表明,试验合金在热轧状态于77-300K温度范围内变形,均能呈现良好的形状记忆效应。其微观机制与应力诱发γ→ε马氏体相变有关。     

磁控形状记忆合金Ni2MnGa的制备与性能研究

本文采用电弧熔炼的方法制备了Ni48.2Mn22.4Ga29.4磁控形状记忆合金,XRD结果表明:该合金室温为面心立方晶体结构.相转变温度分别为Mf=-11℃、Ms=1℃、As=3℃、Af=11℃.随温度的降低,磁场对应变的影响增大,在207K、5KOe下可获得2.1×10-4的应变量.预变形可以使奥氏体开始变温提高.     

合金元素对铁锰硅系形状记忆合金导错能的影响

根据规则固熔体的热力学模型,分别计算铁锰硅、铁锰硅铬、铁锰硅铬镍形状记忆合金的层错能,研究硅、锰、铬、镍、合金元素对铁基形状记忆合金层错能的影响。结果表明,锰、铬、镍元素均提高铁锰硅系合金层错能,而硅则降低合金的层错能,其中每１％（原子分数）元素变化对合金层错能的影响比例,硅：锰：铬：镍为：－０．２７：１：１：１：：１．７。为了获得较较佳的形状记忆效应,加入铬、镍元素的同时,降低锰含量以使合金具有     

合金元素对铁锰硅系形状记忆合金层错能的影响

根据规则固溶体的热力学模型,分别计算铁锰硅、铁锰硅铬、铁锰硅铬镍形状记忆合金的层错能,研究硅、锰、铬、镍合金元素对铁基形状记忆合金层错能的影响。结果表明,锰、铬、镍元素均提高铁锰硅系合金层错能,而硅则降低合金的层错能,其中每１％（原子分数）元素变化对合金层错能影响比例,硅∶锰∶铬∶镍为：－０．２７∶１∶１．１∶１．７。为了获得较佳的形状记忆效应,加入铬、镍元素的同时,降低锰含量以使合金具有低的层错能     

电子辐照影响TiNi形状记忆合金R相变的研究

用能量为1.7MeV不同注量的电子辐射了TiNi形状记忆合金,通过温度控制使辐照在合金的R相状态进行,发现辐照使合金和奥氏体逆转变开始温度As和结束温度Af升高,随着辐量的增加有增大的趋势,且奥氏体转变滞后也有所增大,R相转变开始点Rs和转变结束点Rt略有增加。XRD结果表明电子辐射成了R相点阵畸变,随辐照注量的增加有增大的趋势。这一变化被认为是辐照引入的点缺陷导致了R相稳定化,并且部分缺陷打打扎了R相界面造成的。这一结果为记忆合金相变点的调节提供了新方法。     

热处理对Cu—Al—Ni—Mn形状记忆合金相变行为的影响

用同步测量温度、电阻和扭转形变角的方法研究了热处理制度对Cu-Al-Ni-Mn合金马氏体相变与记忆性能的影响,指出分级淬火效果优于直接淬火。讨论了合金的双程记忆效应与异常形变现象。     

NiTi形状记忆合金疲劳行为的研究现状

NiTi形状记忆合金具有比其它同类合金更优良的力学性能、形状记忆效应、超弹性、阻尼特性和生物相容性等特点,广泛应用于工程、民用和医学领域.综述了NiTi形状记忆合金疲劳行为的研究现状;对其疲劳行为及其机制的研究,有助于进一步提高NiTi形状记忆合金的性能并延长它的寿命.     

TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应研究进展

TiNi形状记忆合金经过一次不完全相变循环后将对随后的相变过程产生很大的影响，因此近年来由不完全相变诱发的特殊的温度记忆效应（TemperatureMemory Effect，TME）现象引起人们的关注：如果从马氏体到母相的逆相变在第一次加热过程中在温度瓦处被中断，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综述了近年来TiNi基形状记忆合佥的TME研究新进展，阐述了具有不同马氏体相变特征的TiNi基记忆合金中TME的特点及其机理。     

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.     

外磁场对Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金相变应变及显微组织的影响

研究了外磁场对Ni52Mn24.6Ga23.4(%,原子分数)单晶马氏体相变及其相变应变的影响,并对磁场增强相变应变的微观机制进行了探讨。研究结果表明无外加磁场时,NiMnGa合金发生马氏体相变时可产生约0.3%的收缩形变,沿单晶[100]方向施加外磁场,其相变应变随磁场的增加而呈近线性增加。当外磁场强度为6.37×105A/m时,应变量达到最大值(3.5%)。磁场作用下冷却形成的马氏体虽然孪晶亚结构不变,但自协作组态消失,并伴随有孪晶板条的增厚。磁场对马氏体相变应变的增强效应来自于磁场作用下的马氏体变体的择优取向。     

NiTiHf高温形状记忆合金的相变行为和形状记忆效应

利用透射电镜、X射线衍射仪和示差热分析仪系统分析了Ni49Ti36Hf15合金的相变行为及其形状记忆效应。结果表明，Ni49Ti36Hf15合金的热马氏体变体间构成典型的自协作组态，主要呈矛头状、镶嵌块状和楔状3种形态，亚结构主要为（001）复合孪晶。随着热循环次数的增加，相变温度降低，经50次热循环后，相变温度随热循环次数增加变化趋势不明显。固溶处理Ni49Ti36Hf15合金在20－184℃范围内弯曲变形时，呈现良好的形状记忆效应，其最大可恢复应变可达3％。形状恢复率随着弯曲变形温度的增加而下降，当弯曲变形温度大于317℃时，形状恢复率下降为0。     

影响Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金相变点的因素

研究了变形量和回复退火温度对Fe-14Mn-5Si-8Cr-4Ni形状记忆合金相变点的影响。结果表明：当回复退火温度为673K时，Af点和Ms点都随变形量的增加而显著增加，As点增加较缓慢；303K加热前和加热后合金电阻率之差△ρ也随变形量的增加而增加，可回复变形量随变形量的变化与△ρ的变化是一致的。Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金的形状回复来源于应力诱发γ→ε马氏体转变及其逆转变；当变形量为10%时，Ms点随回复退火温度的增加而显著下降。     

A nonlinear plate finite element formulation for shape memory alloy applications

The aim of the present work is to develop a new finite element model for the finite strain analysis of plate structures constituted of shape memory alloy (SMA) material. A three‐dimensional constitutive model for shape memory alloys able to reproduce the special thermomechanical behavior of SMA characterized by pseudoelasticity and shape memory effects is adopted. The finite strain constitutive model is thermodynamically consistent and is completely formulated in the reference configuration. A two‐dimensional plate theory is proposed based on a tensor element shape function formulation. The displacement field is expressed in terms of increasing powers of the transverse coordinate. The equilibrium statement is formulated on the basis of the virtual displacement principle in a total Lagrangian format. The proposed displacement formulation is particularly suitable for the simple derivation of high‐order finite elements. Numerical applications are performed to assess the efficiency and locking performance of the proposed plate finite element. Some additional numerical examples are carried out to study the accuracy and robustness of the proposed computational technique and its capability of describing the structural response of SMA devices. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

新型形状记忆合金隔震支座设计与分析

利用形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）的独特性能研制合适的隔震装置是SMA在隔震领域应用的关键之一。本文利用SMA超弹性特性设计了一种超弹性SMA隔震支座;根据该支座构造及其工作原理推导了该支座的理论模型,进而建立了有限元模型,应用理论模型进行数值模拟并与有限元结果进行了对比;数值分析了SMA棒长度、SMA棒半径和SMA棒与水平向夹角等主要参数对SMA支座力学性能的影响。结果表明,本文设计的SMA隔震支座呈现出非线性滞回特性,合理调节支座各参数能够在一定程度改善支座性能     

Ni50.1Mn24.1Ga20.3Fe5.5形状记忆合金多晶纤维的双程形状记忆效应

通过熔体抽拉技术制备Ni_50.1Mn_24.1Ga_20.3Fe_5.5多晶纤维,采用步进式热处理释放因快速凝固引起的内应力和缺陷,利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD衍射仪对其微结构和相结构进行表征,采用动态机械拉伸仪测试其相变行为和双程形状记忆性能。结果表明:热处理后原子有序度显著提高,孪晶界平直,在恒应力作用下一个热循环中母相和马氏体相的形状得到完全恢复。双程形状记忆曲线显示了热弹性马氏体相变的两个基本特征:可逆性和热滞性。在热循环实验中,纤维被加载到198 MPa时,其马氏体态总应变达到1.32%。根据热机械拉伸测量,发现相变温度遵循Clausius-Clapeyron关系式。与诸如Ti-Ni和Cu-Al-Ni的其他合金相比,Fe掺杂的纤维显示出较小的应变-应力依赖性,在恒应变输出的驱动中是有益的。     

Two-way shape memory effect of TiNi alloy coil extension springs

A two-way shape memory effect (TWSME) spring that could elongate upon heating and contract upon cooling was obtained by constrained annealing and thermo-mechanical training. The effect of heat treatment and thermomechanical training on the TWSME and the effect of training on the transformation temperatures had been studied by elongation-temperature, electrical resistance measurements and differential scanning calorimetry (DSC). The TWSME recovery rate of extension spring increases with increasing the training cycles and increases to a saturation value. The inverse martensitic and martensitic temperatures decreased with increasing thermo-mechanical training cycles.     

预变形和热循环对Ni50Ti45Ta5形状记忆合金相变行为的影响

利用示差扫描量热仪研究了预变形和热循环对Ni54Ti45Ta5形状记忆合金相变行为的影响。研究结果表明：预变形后合金的马氏体发生了稳定化现象。形变后第一次热循环．逆相变温度增加。正相变温度降低；而第二次相变循环。马氏体的稳定化现象消失。热循环使相变温度降低。减少了相变热。