高温形状记忆合金Co_(48)Ni_(24+x)Ga_(28-x)的微观组织和性能

通过光学显微分析、XRD、TEM、EDS、DSC、SEM和压缩试验等方法研究了Co48Ni24+xGa28-x(x=0,2,4,6)高温形状记忆合金的微观组织、相变行为、力学性能及形状记忆性能。结果表明,该合金系室温下是由非调制的四方马氏体相和面心立方的γ相组成的双相合金。随Ni含量增加,γ相的体积分数增加,合金的马氏体相变温度升高,这主要归因于马氏体相电子浓度和尺寸因素的综合影响。γ相显著阻碍了马氏体相晶界面的相对滑动,因此随γ相含量增加,合金的抗压强度和压缩变形率逐渐升高。但γ相降低形状记忆性能,随γ相含量增加,合金的最大形状记忆回复应变从1.7%(x=0)降至0.4%(x=6)。     

定向凝固Ni_(47)Mn_(32)Ga_(21)多晶合金的结构、相变及磁特性

采用定向凝固方法制备了Ni47Mn32Ga21多晶合金,通过XRD谱和金相照片研究合金的结构,通过对合金磁化强度与温度关系、电阻与温度关系、磁化曲线和磁感生应变曲线的测量分析,研究了合金的相变、磁化特性及磁感生应变特性。结果表明:Ni47Mn32Ga21合金在室温(298K)时为四方结构马氏体相,晶格参数a=b=0.593 8 nm,c=0.553 1 nm。合金的马氏体相变起始温度Ms和终止温度Mf分别为309 K和295 K,逆马氏体相变起始温度As与终止温度Af分别为306 K和319 K,居里温度TC为365 K。室温无压力下,Ni47Mn32Ga21合金有较好的双向可恢复磁感生应变,其饱和磁感生应变值达到-700×10-6。     

Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)磁性形状记忆合金的相变

研究了非化学计量成分的多晶Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)系列合金的热弹性马氏体相变和磁相变.合金的马氏体相变温度Ms随Mn含量的增加而升高,当x＞4时,Ms已经升高到室温以上,而马氏体相变滞后△T随z的增大而减小;合金的磁相变温度TC随z增加而升高,但变化范围不大,在z＞2后,Tc保持在348 K左右.实验获得了一种具有实用前景的合金成分--Ni52Mn25Ga23合金,其马氏体相变温度在室温以上,相变滞后仅为5 K.     

NiAlMnFe高温形状记忆合金的马氏体相变行为

用示差扫描量热仪、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪、光学显微镜和显微硬度计等研究了固溶、时效工艺及热循环对Ni60Al19Mn16Fe5高温形状记忆合金马氏体(M)相变行为的影响。固溶淬火态以及固溶淬火加时效态Ni60Al19Mn16Fe5合金冷却、加热时发生可逆热弹性M相变。M相变温度、热滞和相变热随固溶温度的升高而增加，时效对M相变行为亦有较大影响，1100℃固溶处理和400℃时效处理后该合金具有良好的M相变行为。热循环几乎不影响正M相变，但第1次热循环时，M显示稳定性效应，使逆M相变推迟。第1次热循环后，逆M相变不再受热循环影响。该合金的固溶淬火组织为β(M) γ，其中γ相约占20％，M的硬度高于γ相。     

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。     

Ni-Mn-Ga-V高温形状记忆合金研究

本文采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及压缩力学试验机系统的研究了钒元素对(Ni56Mn25Ga19)100-xVx (x = 0, 1, 3) (at.%)高温形状记忆合金性能的影响。结果表明,由于钒取代方法的不同,我们所研究合金的组织结构和某些性能与已报到的Ni56Mn25Ga19-xVx合金差异较大。未掺杂钒元素时,试验合金由单相非调制四方结构马氏体构成,当钒含量为1at.%和3at.%时,合金由四方结构马氏体和竹叶状γ相构成。随着钒含量的增加,γ相的数量增多,但其尺寸和形状保持不变。钒掺杂改善合金的力学性能和形状记忆效应。 (Ni56Mn25Ga19)99V1合金变形10%后加热,可以得到6.7%的可逆应变。     

冷却速度对Ti-50.9%Ni形状记忆合金相变行为和组织的影响(英文)

为了探索冷却速度对镍钛形状记忆合金相变行为和组织的影响,通过差热扫描、X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光分析等方法研究Ti-50.9%Ni(摩尔分数)合金的热处理。结果表明:当冷却速度非常低时(如炉冷)可诱发三级相变的产生;冷却速度对相变温度也有很大的影响,Ms和Mf都随冷却速度的降低而下降,降低冷却速度有利于提高M→A奥氏体相变温度,相变滞后宽度(Af–Mf)随着冷却速度的降低而增大;热处理不能消除镍钛合金热加工时所形成的织构,但能减弱其强度;冷却速度对晶粒大小影响不大。     

铁磁形状记忆合金Mn_(2+x)NiGa的室温组织结构特征

采用X射线衍射分析与透射电子显微分析相结合的方法,对铁磁形状记忆合金Mn2+xNiGa(x=0,0.02,0.06)室温下微观组织结构进行研究。XRD结果表明:3种合金在室温下主要为奥氏体相。TEM以及HREM观察发现Mn含量对合金母相的微观组织形态有很大影响,在Mn2NiGa合金基体中存在Ni2In型六角结构的MnNiGa相;除存在MnNiGa相外,Mn2.02NiGa合金基体中还出现了少量层状无调制结构马氏体相;Mn2.06NiGa合金中不存在MnNiGa相,基体中有大量的无调制马氏体。HREM观察发现,3种合金在室温下都存在局域的晶格畸变,这种晶格畸变形成纳米尺度微畴,具有应变玻璃相的特征。     

低Nb含量Ni-Ti-Nb形状记忆合金的组织及相变特征

系统研究了低Nb含量(原子分数为4．5％)的Ni-Ti-Nb形状记忆合金的微观组织形态和相变特征以及预变形对相变滞后的影响．结果表明，Ni／Ti比的微小变化对合金的微观组织产生重要影响，从而影响合金的相变特征．低Nb含量的Ni-Ti-Nb形状记忆合金仍然具有宽滞后效应．研究了在相同温度下分别处于马氏体和奥氏体状态时低Nb合金的变形行为，并结合热弹性马氏体相变动力学作了相关解释．     

热处理过程中NiCoMnSn高温形状记忆合金的相变研究

采用单辊甩带法制备高温形状记忆合金薄带,研究其显微组织和马氏体相变。结果表明,薄带晶粒相比块体合金得到细化,尺寸为2¹8μm,且晶粒生长方向基本一致。室温条件下,消除内应力后,薄带由孪晶亚结构的马氏体变体组成。热处理初期,薄带的相变温度降低,后期相变温度变化不大。     

Microstructure and high-temperature shape-memory effect in Ni54Mn25Ga21 alloy

1 Introduction Shape memory alloys (SMAs) have developed rapidly in the past few decades as new functional materials, with commercial applications in pipe couplings, medical implants, electrical connectors and various actuators etc[1?3]. But the highest …     

Deformation mechanism of Ni54Mn25Ga20.9Gd0.1 high-temperature shape memory alloy

Ni₅₄Mn₂₅Ga_20.9Gd_0.1 polycrystalline high-temperature shape memory alloy displayed high compressive fracture strain of 24.6% and large shape memory effect of 7.5%. However, its deformation mechanism was still unknown. In this paper, the structure revolution characterized by XRD and TEM indicated a new deformation mechanism different before was found. The deformation process of Ni₅₄Mn₂₅Ga_20.9Gd_0.1 alloy could be divided into four stages, including elastic deformation of non-modulated tetragonal martensite (T), stress-induced T to seven-layered modulated martensite (7 M) transformation, variants reorientation of 7 M, and elastic–plastic deformation of reoriented 7 M. The 7 M formed by compression deformation disappeared completely after heating to the temperature above A_f.     

激冷Ti-46Ni合金薄带的组织、相变和形状记忆效应

用激冷甩带法制备了Ti-46Ni合金薄带,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、示差扫描热分析仪和弯曲试验研究了合金薄带的组织特征、相变行为和形状记忆效应。结果表明,铸态及400~600℃退火态Ti-46Ni合金薄带的显微组织形态呈树枝状,晶粒细小,由B19?马氏体和B2母相组成;在冷却、加热过程中,该合金薄带发生一阶段马氏体相变;铸态和退火态Ti-46Ni合金薄带均具有良好的形状记忆效应。     

Microstructure and transformation behavior of Ni50Ti45Ta5 shape memory alloy

1　INTRODUCTIONTheNiTishapememoryalloy (SMA )iscur rentlyatopicofnotableinterestinmedicine .Itpro videsauniqueopportunitytomakenovelsurgicalim plantsandinstrumentsforminimallyinvasive ,vascu larandorthopedicsurgery .Recently ,NiTiimplantshavebeendevelopedforcardiovascularandgastroin testinalsurgery[13] .ThehighnickelcontentofNiTi(5 4%bymass)cancauseproblemsinbiocompati bilitybecauseoftoxiceffectsofnickel[4 ] .Moreover ,thelowX rayvisibilityofNiTiSMAhaslimitedsomemedicalapplications …     

Grain size effect on the martensitic transformation of Ni50Mn25Ga17Cu8 high-temperature shape memory alloy

Single crystal, coarse-grained and fine-grained polycrystals of Ni₅₀Mn₂₅Ga₁₇Cu₈ high-temperature shape memory alloy were prepared. Grain size effect on the martensitic transformation was investigated. Compared with the single crystal, the martensitic transformation temperatures were slightly decreased by coarse grains, but were greatly decreased by fine grains. Strong grain size dependence of the kinetics of the martensitic transformation was monitored. The average activation energy of the transformation required for the fine-grained polycrystal was nearly four times of that for the single crystal.     

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。     

磁性形状记忆合金Ni54Mn21Ga24.75Sm0.25的马氏体相变研究

本文通过内耗和交流磁化率,研究了多晶合金Ni54Mn21Ga25的马氏体相变特征,分析了稀土元素Sm对合金中间马氏体相变影响。研究结果表明,添加Sm使合金Ni54Mn21Ga24的马氏体相变温度提高到室温以上,并且降低了合金的温度滞后,在低磁场下Sm对合金磁感生应变影响不大。     

Ni48Mn33Ga19合金的马氏体相变和磁性形状记忆效应

铁磁性Heusler型合金Ni2MnGa是近年来开发的新型磁控制功能材料，但其马氏体相变温度通常远远低于室温，不利于实际应用。本文研究了多晶Ni48Mn33Ga19合金的马氏体相变特征，发现该合金的马氏体相变温度已提高到室温以上。在室温下，分别测量了不同条件下制备的试样的磁场诱发应变，提出了增大材料磁致应变的有效方法。     

时效对TiNiCr形状记忆合金马氏体相变与超弹性的影响(英文)

通过X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微观察(TEM)、差式扫描量热分析(DSC)与拉伸实验研究时效处理对Ti48.4Ni51.1Cr0.5合金显微组织、马氏体相变与超弹性的影响规律与机制。经400°C时效处理30 min后,合金中形成Ti3Ni4析出相。当时效温度介于400°C和500°C之间时,合金表现出两步马氏体相变。经时效处理的Ti48.4Ni51.1Cr0.5合金在室温下表现出优异的超弹性。随时效温度自300°C升高到450°C,超弹性恢复率增加。继续升高时效温度,恢复率下降。超弹性应力滞后表现出相反的变化趋势。通过分析Ti3Ni4析出相随时效处理的演化规律解释了时效处理与马氏体相变和超弹性之间的关系。     

Mechanically-induced martensite transformation of NiTiFe shape memory alloy subjected to plane strain compression

Based on the channel die compression, NiTiFe shape memory alloy (SMA) was subjected to plane strain compression. Mechanically-induced martensite transformation, nanocrystalline and amorphous phase can be observed in the case of large plastic strain. Mechanically-induced martensite transformation is obviously different from the conventional stress-induced martensite transformation. The former generally occurs after dislocation slip, whereas the latter arises prior to dislocation slip. The occurrence of B19’ martensite phase contributes to accommodating subsequent plastic deformation of NiTiFe SMA. Mechanically-induced B19’ martensite is partially stabilized due to the existence of local high stress field and consequently it is unable to be reverted to B2 austenite phase during unloading.