Fe-Mn-Si合金冷轧过程中形状记忆效应织构的形成和变形引起的各向异性

将 Fe- 15 Mn- 3Si- 4Co- 5 Cr合金作 92 %的冷轧压下 ,再在 6 30℃的温度下退火 45分钟 ,研究了该铁基形状记忆合金的各向异性。在冷轧过程中 ,该合金发生γ→ε→α′转变 ;退火后 ,(110 ) γ[0 0 1]γ成为最佳取向结构 ,使γ得以恢复。将用于测试形状记忆效应和拉伸结果的试样制成与轧制方向分别呈 0°、45°、70°、80°和 90°角。试验结果表明 ,与轧制方向呈 70°角的试样具有最佳的记忆效应。分析 (110 ) γ[0 0 1]γ 织构的结果表明 ,在γ→ε转变过程中 ,试样沿 [2 2 1]γ 方向发生变形时具有最优异的可膨胀性。在拉伸试验中 ,最…     

碳含量对Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni-C系形状记忆合金性能的影响机制

 为通过调控碳含量获得形状记忆性能优异的铁基形状记忆合金,研究了3种不同碳含量对固溶时效态Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni-C系形状记忆合金微观组织、力学性能及形状记忆效应的影响。结果表明,固溶时效态Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni-(0.05~0.2)C合金的形状记忆效应随碳含量的增加呈现先增后减的趋势。这是由于一方面,随着碳含量的增加,碳原子的间隙固溶强化和第二相碳化物的沉淀析出强化提高奥氏体母相强度,抑制不可逆塑性变形的发生,有利于材料在受力时发生应力诱发奥氏体γ转变为ε马氏体(γ→ε),从而提高形状记忆效应。另一方面,全固溶温度随碳含量的增加而升高。由于全固溶温度的升高,固溶处理后得到的相对粗大的奥氏体晶粒造成奥氏体母相强度的降低。同时,随着碳含量的增加导致ε马氏体相变温度(M_εs)的降低,应力诱发相变过程受到抑制,不利于形状记忆效应。在不同影响机制的相互作用下,碳质量分数为0.091 8%固溶时效态试验合金的形状记忆性能最优。     

FeMnSiNiCr形状记忆合金中的γε相变及其形状记忆效应

本文研究了FeMnSiNiCr形状记忆合金中的γ→ε马氏体相变及其逆转变,以及处理方法对合金形状记忆效应(SME)的影响。发现层错扩展导致其有序重叠是ε马氏体形核的主要机制;孪晶界对ε马氏体的形成有较大贡献,并且易于形成相平行的ε马氏体,不易发生相互交叉。这对于合金的形状恢复极为有利。1000℃固溶处理可产生较多的退火孪晶,因此可使合金获得最佳的形状记忆效应。经过三次形变(?)300℃时效循环训练,可使形状恢复率达100％。     

形状记忆特性优良的铁基形状记忆合金

日本钢管公司新研制成功一种形状回复率高达5％以上的铁基形状记忆合金。该合金含Cr 5～20％,Si 2～8％,另加Mn(0.1～14.8％),Ni(0.1～20％)、Co(0.1～30％)、Cu(0.1～3％)、N(0.001～0.4％)之中的至少一种元素,并满足公式Ni+0.5Mn+0.4Co+0.06Cu+0.002N≥0.67(Cr+1.2Si)-3,以确保形成奥氏体组织。考虑优良的形状记忆特性须满足下列条件:1)在规定温度下对合金进行塑性加工前,合金必须主要由γ母相组成,而且,在该温度下加工时,发生由母相转变为ε马氏体;2)γ相的堆垛层错能低,在塑性加工时,由γ母相转变为ε马氏体,而不转变为α′马氏体;3)γ屈服强度必须相当高,在塑性变形时,在合金结晶结构中不发生滑移变形。     

Au/Si(100)和Au/Si(111)晶体的高温行为

本文研究了加热过程中 Si(100)和 Si(111)单晶上金膜表面形貌的变化。利用扫描电镜对加热到350～850℃的 Au/Si 试样进行了观察。加热到共晶温度(363℃)以上,金膜缩聚成岛。600℃左右退火,金膜上出现大量沟槽,沟槽走向沿〈110〉方向,在 Si(100)衬底上成90°交角,在 Si(111)衬底上成60°和120°交角。腐蚀去金膜后发现,Si(100)上有大量共晶液体熔蚀凹坑,Si(111)上则基本无凹坑。以上结果可以用过饱和 Au-Si 熔体中硅外延生长进行解释。     

Fe-26Mn-6Si-7Cr-1Cu形状记忆合金的气穴腐蚀抗性

使用了一种超声波振动装置研究了低堆垛层错能Fe-26Mn-6Si-7Cr-1Cu形状记忆合金在水中的气穴腐蚀情况，并与0Cr13Ni5Mo不锈钢的性能作了比较。从而看出Fe-26Mn-6Si-7Cr-1Cu合金比0Cr13Ni5Mo不锈钢具有较高的气穴腐蚀性。     

Cu Zn Al形状记忆合金的研制和特性研究

形状记忆合金是一种新颖的功能材料,功能材料的研制是当今新材料开发的重要课题之一。自60年代初美国海军武器实验室的Beuhler等人发现近等原子Ni—Ti合金具有形状记忆效应(SME)以来,已有30多年时间,在这段时间内,形状记忆合金(SMA)及其相关的理论—热弹性马氏体相变理论几乎成     

铝、铜、铬合金元素对Fe-21Mn-0.4C TWIP/TRIP钢层错能和力学性能的影响

参考文献建立了Fe-Mn-C合金层错能的热力学模型,用模型计算了铝、铜、铬元素对Fe-21Mn-0.4C合金层错能的影响规律;在Fe-21Mn-0.4C合金中添加合金元素,研究其对层错能的影响。研究结果表明:铝和铜增加合金的层错能,而铬则降低合金的层错能;当层错能低于10.7 mJ/m2时,Fe-21Mn-0.4C合金相组成为γ+ε,当层错能为10~19.02 mJ/m2时,合金的相组成为γ+ε+a,当层错能高于19.02 mJ/m2时,合金的相组成为单相的γ;层错能的变化和添加了合金元素铝、铜、铬的Fe-21Mn-0.4C合金性能变化没有相一致的关系,说明影响Fe-21Mn-0.4C合金力学性能的因素很多,需要进一步的研究。     

碳含量对Fe-Mn-Cu-C系TWIP钢组织和力学性能的影响

 采用真空熔炼法制备Fe-20Mn-3.0Cu-XC系高强度高塑性合金钢,通过X射线衍射（XRD）、光学显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）观察方法研究了碳含量对该系列合金微观组织和力学性能的影响,分析了合金的拉伸变形微观机制。结果表明：Fe-20Mn-3.0Cu-XC系合金拉伸变形前后均为单相奥氏体组织,未发生马氏体相变。随着碳质量分数的增加,合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率均显著提高。Fe-20Mn-3.0Cu-1.41C合金的屈服强度为501.62MPa,抗拉强度为1178.4MPa,具有优异的综合力学性能。Fe-20Mn-3.0Cu-XC系合金具有优异的应变硬化能力。随着碳质量分数增大至1.41%,最大应变硬化指数n值达到0.782。Fe-20Mn-3.0Cu-XC系合金拉伸变形过程中,TWIP效应是主要的塑性变形机制,大量位错的塞积、形变孪晶的形成以及位错与孪晶间的交互作用共同引起材料强度和塑性的提高。     

二元Ti-Zr合金微观结构和形状记忆效应

近年来,新型钛基无镍合金以其良好的生物相容性、耐腐蚀性、低弹性模量、高相变温度等特性成为了形状记忆合金领域的研究重点。采用X射线衍射(XRD)、金相光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热分析(DSC)、压缩应力-应变实验等方法系统研究了TixZr100-x(x=20,30,50,70,80)合金的微观组织结构、相变特性、力学性能及形状记忆效应。结果表明:二元钛锆合金是一种典型的高温形状记忆合金,室温下为具有孪晶结构的单一hcp-α'马氏体相,晶格常数和晶胞体积都会随Zr原子含量增加而增大;合金具有从β母相到hcp-α'马氏体的可逆相变,相变温度随Zr原子含量增加先降低后增大,在Zr含量50%附近,马氏体相变开始温度最低,约为520℃;合金的屈服强度随Zr原子含量增加而增大,在Zr含量50%附近达到最大值(955 MPa),然后随Zr含量增加而下降;不同成分合金均具有形状记忆效应,其中Ti70Zr30合金的记忆效应最大,为1.7%。     

新型耐腐蚀铁基形状记忆合金

讨论了开发的两种低价、耐蚀Ｆe-Mn-Si基形状记忆合金,新合金的形状记忆能力明显优于传统的Fe-Mn-Si三元合金,腐蚀试验结果指出,新合金在酸溶液中有良好的耐蚀性能,另外,阳极极化测定证实了,用铜合金化,在钝化能力范围内,增强了腐蚀膜的钝化,全面改善了耐蚀性能。     

二元Ti-Zr合金微观结构和形状记忆效应

<正>近年来,新型钛基无镍合金以其良好的生物相容性、耐腐蚀性、低弹模、高相变温度等特性成为了形状记忆合金领域的研究重点。北京航空航天大学李岩等人采用X射线衍射、金相、透射电镜、差示扫描量热分析、压缩应力-应变实验等方法系统研究了TixZr100-x(x=20、30、50、70、80,原子分数)合金的微观组织结构、相变特性、力学性能及形状记忆效应。     

复合添加Ti、混合稀土对CuZnAl记忆合金晶粒度、性能的影响

用金相显微镜、扫描电子显微镜、电阻-温度测试仪、X-ray衍射仪等多种分析和测试手段，研究了复合添加Ti、混合稀土对CuZnAl记忆合金晶粒度、记忆性能、力学性能的影响。研究发现：Cu-25Zn-4Al形状记忆合金中复合添加一定量Ti、混合稀土能起到细化晶粒、提高强度的作用，同时具有良好的形状记忆效应，使用内标法可测定形状记忆合金中α相含量，以此作为评价合金形状记忆性能指标的依据；普通淬火后，合金也有可能发生贝氏体相变，并导致合金形状记忆性能的消失。     

Cu—Zn—Al形状记忆合金速动记忆元件的研制

1.引言近年来,对NjTj基和Cu基形状记忆合金的形状记忆效应和记忆元件的设计已有很多研究,这些合金的形状记忆效应与合金的热弹性马氏体转变有关。一般热弹性马氏体相变的相变温区较大,用它制成的热敏元     

化学成分对铁锰硅合金形状记忆效应的影响

研究了三种不同成分的铁锰硅形状记忆合金。结果表明，合金Ｆｅ－１４Ｍｎ－６Ｓｉ－９Ｃｒ－５Ｎｉ具有较好的形状记忆效应。经训练后，在预变形为４％～９％范围内，相对应变回复率可提高４０％左右，绝对应变回复率可达６．２％。     

高Si电工钢铁芯的MA-SPS制备工艺和磁性能研究

以一种新的Fe-Si合金制备工艺为出发点,研究了不同放电等离子体快速烧结工艺(SPS)和Si含量变化对Fe-Si合金材料显微组织与磁性能的影响.结果表明,在烧结温度为1 000℃时制备的Fe-6.5％ Si合金(质量分数,下同)的综合磁性能较好,其在50Hz下的铁损为0.549W/kg,最大磁感应强度为0.124 3T,矫顽力245.6 A/m,磁导率0.338mH/m.另外,材料的最大磁感应强度随Si含量的增加显著增长,1 000Hz下,Fe-10.0％ Si的最大磁感应强度可达到Fe-6.5％ Si合金的5倍左右.     

合金成分及热处理工艺对Al-Mn-Mg-Si-Fe-Cu合金组织与性能的影响

研究了不同固溶工艺和时效工艺(T4/T6)对不同成分配比的Al-(0.9-1.5)Mn-(0.8-1.4)Mg-(0.4-0.9)Si-(0.3-0.6)Fe-(0.1-0.4)Cu铝合金组织与性能的影响。结果表明,Al-Mn-Mg-Si-Fe-Cu系试验合金均存在热处理强化效果,不同时效工艺产生的强化效果不同。另外发现,Si含量的增加有利于提高合金强度,经人工时效可加速合金材料的强化效果。但过高的时效温度会恶化材料的力学性能。     

Mn含量对粉末冶金铁铜碳低合金钢组织与力学性能的影响

采用铜粉、石墨粉和铁粉为原料,以Fe-74.8Mn-6.9C中间合金粉的形式加入Mn元素,制备粉末冶金Fe-x Mn-(2-x)Cu-0.3C(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1。质量分数,%)低合金钢,研究Mn含量对该合金组织与力学性能的影响。结果表明,合金组织由铁素体和珠光体构成。加入含Mn中间合金粉对混合原料粉末的压制性能没有明显影响。随Mn含量增加,合金中孔隙的数量增多,尺寸变大;合金密度先升高后降低,Mn含量为0.4%时合金密度最大,达到7.24 g/cm~3;合金硬度先升高后降低,Mn含量为0.6%时硬度最大;合金抗弯强度下降,冲击韧性升高,Mn含量超过0.4%时二者变化均较小。因此Fe-0.6Mn-1.4Cu-0.3C合金具有较好的综合性能,硬度(HRB)和冲击韧性分别达到57.4和8.80 J/cm~2,比Fe-2Cu-0.3C合金分别提高5.3和0.82 J/cm~2,材料呈部分韧性断裂特征。     

高强度低密度Fe-20Mn-Al-C基合金

在室温下以硬度、冷加工性和拉伸试验研究了Fe-20Mn-(10-14)Al-(0-1.8)C(wt%)四元合金和Fe-20Mn-(10-14)Al-(0.75-1.8)C-5Cr(wt%)五元合金的机械性能,四元系和五元系中的γ(fcc)合金密度低于7.0 g/cm~3,具有极好的韧性,其硬度和拉伸强度随Al和C含量的增加而提高,γ+α(bcc)双相合金通过控制α体积分数可以得到高的强度,由TEM观察确认Al和C含量高的合金具有高硬度和高强度的原因是由于从退火温度开始冷却过程中析出了钙钛矿结构的k型碳化物。Fe-20Mn-11Al-1.8C-5Cr合金的密度为6.51 g/cm~3,表现出大于180 MPa·cm~3/g高的特殊强度和40%的极好延伸率,Fe-20Mn-Al-C(-5Cr)合金与常用钢相比具有高的特殊强度。     

FeMnSi形状记忆合金的研究

本文研究了FeMnSi合金中热形成ε马氏体、α马氏体以及位错和残余应力等对形状记忆效应(SME)的影响,讨论了温轧试样中由于轧制织构引起的SME各向异性问题,同时还研究了测量形状记忆合金(SMA)相变温度的音频共振法.