Ti50Pd50高温形状记忆合金的马氏体时效效应

迄今为止，在像Ａｕ—Ｃｄ、Ａｕ—Ｃｕ—Ｚｎ，Ｃｕ—Ｚｎ—Ａｌ，Ｃｕ一Ａｌ一Ｎｉ，Ｚｎ－Ｔ１对这样的形状记忆合金中都已经发现了马氏体时效。为了说明马氏体时效的根源，提出了许多模型，其中日本学者Ｒｅｎ和Ｏｔｓｕｋａ提出了一个总模型，它们能够解释时时效作用进行的所有实验观察结果，按照这个原则，可以推断点缺陷的存在和马氏体扩散的可能性是时效现象中两个必要的条件，对合金而言，一般都能满足有点缺陷的条件，而马氏体扩散的可能性则取决于其转变温度Ｍｓ／Ｔｍ之比（Ｍｓ是马氏体转变温度，Ｔｍ是合金的熔点）．比值合适…     

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。     

Ti-49.8Ni形状记忆合金的氧化、相变和形变特性

用热重分析仪、X射线衍射仪、示差扫描热分析仪及拉伸试验机研究了Ti-49.8Ni形状记忆合金(SMA)的氧化、相变和形变特性.结果表明,退火温度超过600℃时Ti-49.8Ni合金的氧化加剧;400～600℃退火态Ti-49.8Ni合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→A(A-母相,R-R相,M-马氏体相),随退火温度升高,合金的马氏体相变温度升高,R相变温度基本不变,马氏体相变热滞先减小后升高,马氏体再取向应力先降低后升高,合金的塑性提高.Ti-49.8Ni合金室温相组成为M和TiO2,呈形状记忆效应;形变温度超过110℃后合金呈超弹性.400～550℃退火态合金的SME特性良好,退火温度高于600℃后合金特性变差;随循环次数增加,Ti-49.8Ni合金弹簧的应变恢复率减小,循环次数超过100次后恢复率衰减变缓.     

高温铜基形状记忆合金的研究

本文概述了高温铜基形状记忆合金的最新研究进展。重点介绍了CuAlNi系合金，以及Cu-11．9AI-2．5Mn(质量百分比)合金母相时效效应与热循环特性的研究。     

形状记忆合金的开发

富Ni的Ti-Zr-Ni形状记忆合金 Ti-Ni基形状记忆合金的超弹性、形状记忆效应和生体相容性，为其在生体医疗等许多领域中的广泛应用提供了独到的优越性。超弹性和形状记忆效应与合金的马氏体相变或R-相转变密切相关，因此控制其相变温度和力学性能为其实际应用而变得十分重要。采取适当的形变热处理和改变合金成分能够改善Ti-Ni合金的性能；对于富Ni的TiNi合金，采取673～773K时效处理析出Ti3Ni4相能显著强化合金，从而改进其形状记忆效应和超弹性。添加第三元素（如Au，Pt，Pd或稀土元素）也是改进其性能的常用方法。     

高温宽相变滞后Cu-Al-Mn形状记忆合金的研究

通过恰当的成分设计，可得到具有较高马氏体相变温度及较宽相变滞后的Cu-Al-Mn形状记忆合金。用DSC(differential scanning calorimetry)及差热分析法测得：Cu-13．5 Al-2．5Mn-1．36Zn合金的M^*点(降温时马氏体相变最激烈的温度)为250℃；淬火后相变滞后宽度达到167℃。此合金具有良好的单向形状记忆效应，在表面应变为4％时，淬火态弯曲变形试样的形状回复率达95％，马氏体态长期时效对其影响不大，淬火后室温下(马氏体态)时效2年，弯曲变形试样的形状回复率达90％。室温淬火后，合金的力学性能指标如下：抗拉强度约250MPa，伸长率约7％，硬度为190HB。这种合金具有性能稳定、可用温度及时间范围较宽、力学性能较好等特点。     

Ti—Pd—Ni合金的高温形状记忆特性与回复再结晶行为

形状记忆合金作为功能材料和机敏材料引人注目，被用于管接头、各种家电中的执行元件、移动电话的天线和医用导丝等．实用形状记忆合金（SMA）几乎都是TiNi合金，使用温度小于373K。若能提高使用温度，则可用于汽车及飞机发动机等方面，从而扩大其应用范围．可能的高温SMA有CU系、Ni-Al系和Ti系合金，但目前只有Ti－Pd系合金接近实用，其Ms点可达823K。用镍置换其中的部分粑，则可得到较大的相变温度范围．如何评价该合全系的高温形状记忆特性及改往其性能，回复再结晶过程的研究是不可缺少的．万一Pd50合金的高温形状记忆特性极差…     

Si对Ti-Ni合金马氏体转变的影响

TiNi合金薄膜具有大的可变形量和强的形状记忆恢复力 ,是目前微型驱动器的候选材料。在TiNi合金溅射薄膜结晶化退火时 (高于 60 0℃ ) ,TiNi薄膜和Si载体的界面 ,将发生元素的互扩散 ,导致TiNi合金薄膜成分改变 ,并影响合金薄膜的强度及其形状记忆效应。为此 ,中国国立台湾材料科学与工程研究所开展了Ti51 Ni4 7Si2 形状记忆合金的研究。试验用Ti51 Ni4 7Si2 (at % )合金 ,是采用传统钨极电弧熔炼技术 ,在氩气保护下 ,重熔 6次而合成。熔炼的TiNi纽扣锭( 10 0 g) ,经 95 0℃、 7天均匀化处理后 ,切成片状试样 ,再经 90 0℃、 2h退火…     

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。     

时效对Au－39．8Cu－21．0Zn－3．2Al形状记忆合金的影响

用电阻法研究了不同时效条件对标题合金的马氏体转变温度和形状记忆效应的影响。结果表明：经分级淬火处理的合金，有较高的热稳定性和良好的形状记忆效应。但在高于１２０℃的温度时效一定时间后，将严重影响合金的马氏体相变，从而使合金丧失形状记忆效应。     

高熵形状记忆合金的研究进展

高熵形状记忆合金是在等原子比NiTi合金的基础上,结合高熵合金的概念,逐渐发展起来的一种新型高温形状记忆合金。近年来,已开发出了综合性能优异的(TiZrHf)50(NiCoCu)50系和(TiZrHf)50(NiCuPd)50系高熵形状记忆合金,引起了广泛的关注和研究兴趣。本文从物相组成、微观组织、马氏体相变行为、形状记忆效应和超弹性等角度出发,综述了高熵形状记忆合金的研究进展,并对高熵形状记忆合金未来的研究重点进行了展望。     

Ti50Pd50高温形状记忆合金

ＴｉＰｄ合金系具有较高的马氏体转变点,是一类很有潜力的高温形状记忆合金。近年来已有许多研究者研究了这类合金的形状记忆特性、马氏体转变和力学行为等性能。特别是在这种合金中的马氏体时效效应,对于马氏体在高温下的稳定性起着十分重要的作用,然而却未见有过有关这方面的研究报道。Ｔｉ50Ｐｄ50合金在冷却时由Ｂ2母相转变为Ｂ19马氏体相,其Ｍｓ为823Ｋ,Ｔｍ为1673Ｋ,该合金的Ｍｓ/Ｔｍ比值大约为0.49,可能显示出很强的马氏体时效效应,而且Ｔｉ50Ｐｄ50合金的时效效应,具有着在其它形状记忆合金所未曾见到过的特殊性质。因此,进一步研…     

形变对Ti-Ni-Hf高温记忆合金相变及双程形状记忆效应的影响

采用微分扫描式量热法(DSC)、拉伸试验和弯曲试验研究了形变对Ti36Ni49Hf15高温形状记忆合金相变及双程形状记忆效应的影响.结果表明,形变不影响合金的相变顺序.在马氏体状态下变形时,随形变量的增加,Ti36Ni49Hf15合金的马氏体相变温度略有下降,逆马氏体相变温度上升.当形变量一定时,合金在马氏体状态下不同温度变形,对合金的相变温度没有显著影响.Ti36Ni49Hf15高温记忆合金在马氏体状态下直接变形可以产生双程形状记忆效应,其双程可逆应变量随形变量的增加而增加.在随后的热循环过程中,合金的双程形状记忆效应在最初的几次循环过程中迅速下降,而后随循环次数的增加趋于稳定.     

Influence of Alloying Element Addition on Cu–Al–Ni High-Temperature Shape Memory Alloy without Second Phase Formation

In this study,the effects of rare earth Gd and Fe elements on the microstructure,the mechanical properties and the shape memory effect of Cu–11.9Al–3.8Ni high-temperature shape memory alloy were investigated by optical microscopy,scanning electron microscopy,X-ray diffraction and compression test.The microstructure observation results showed that both Cu–11.9Al–3.8Ni–0.2Gd and Cu–11.9Al–3.8Ni–2.0Fe–0.2Gd alloys displayed the fine grain and singlephase b01martensite,and their grain size was about several hundred microns,one order of the magnitude smaller than that of Cu–11.9Al–3.8Ni alloy.The compression test results proved that the mechanical properties of Cu–11.9Al–3.8Ni alloy were dramatically improved by alloying element additions due to grain refinement and solid solution strengthening,and the compressive fracture strains of Cu–11.9Al–3.8Ni–0.2Gd and Cu–11.9Al–3.8Ni–2.0Fe–0.2Gd were 12.0%and 17.8%,respectively.When the pre-strain was 10%,the reversible strains of 5.4%and 5.9%were obtained for Cu–11.9Al–3.8Ni–0.2Gd and Cu–11.9Al–3.8Ni–2.0Fe–0.2Gd alloys after being heated to 500°C for 1 min,and the obvious two-way shape memory effect was also observed.     

时效对Ti—56Ni形状记忆合金组织和相变行为的影响

用示差扫描热分析仪，光学显微镜和扫描电镜研究了不同时效工艺对Ｔｉ－５６Ｎｉ合金组织、相变温度和相变热的影响，结果表明，该合金铸态组织中不存在析出物；固溶、时效处理后产生了大量块状、针状、点状析出物；时效工艺对这种合金Ｒ相变温度和相变热影响不大，对其Ｍ相变行为有显著影响。     

生物医用Ti-16Nb-4Sn合金的超弹性和形状记忆效应

通过室温下拉伸及弯曲试验,研究了淬火温度以及循环拉伸对Ti-16Nb-4Sn(at%)合金的超弹性和形状记忆效应的影响.发现锻造态合金在室温变形后具有接近完全的超弹性.700℃冰水淬火的合金具有最好的形状记忆效应,室温变形后在150℃加热,形状回复率可达21.1%,但超弹性却最低.超弹性和形状记忆效应具有互补性.循环拉伸可以明显改善合金的超弹性.对于锻造态和经400℃冰水淬火的合金,通过4%应变量循环拉伸3次后均可获得完全的超弹性.XRD分析结果表明,室温下合金的组织为β α"马氏体.     

Ti-50.8Ni合金的相变、形状记忆和超弹性特性

用热重分析仪、X射线衍射仪、光学显微镜、示差扫描热分析仪和拉伸试验研究了Ti-50.8Ni形状记忆合金的组织、相变、形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)特性。结果表明,Ti-50.8Ni合金在600℃以下退火后组织呈纤维状,在该温度以上退火后组织呈等轴状。加热温度超过600℃后合金氧化加剧。随退火温度Ta升高,合金冷却/加热过程中的相变类型由A→R→M/M→R→A型向A→R→M/M→A型再向A→R/R→A型转变(A—奥氏体,R—R相,M—马氏体),合金的M相变温度升高,R相变温度降低,M相变热滞降低,合金室温特性由SME+SE向SE转变。形变温度Td<20℃时,合金弹簧呈SME+SE,Td>30℃时,合金弹簧呈SE。随Td升高,合金弹簧的应力诱发M应力升高。     

形状记忆合金弹热制冷效应的研究现状

弹热制冷效应是利用固-固相变潜热的交替吸收和释放,实现制冷,具有能效高、温变较大和无制冷剂等特点,是非气-液压缩制冷首选技术。与磁热和电热制冷相比,弹热制冷具有成本低、制冷幅度大及效能高等优点。弹热效应所采用的材料主要为形状记忆合金,也成为该类合金近十来年的研究热点。本文概述了弹热效应的制冷机理及测量方法,归纳总结了Ti-Ni基、铜基、铁基以及Heusler型形状记忆合金体系作为弹热制冷材料的研究现状、潜力及尚存在的问题,并对形状记忆合金弹热制冷材料的应用进行了展望。     

固溶温度对CuZnAl合金形状记忆性能的影响

研究了Cu-26．87Zn-3．85Al(wt％)形状记忆合金固溶温度对其形状回复率的影响。结果表明，该合金采用固溶 上淬工艺处理后，在600℃～720℃范围内，形状回复率随着固溶温度的升高迅速增加，在720℃后趋于稳定，达到最大值；固溶温度越高，合金晶粒越大，会对其力学性能造成负面影响，在能保证合金形状记忆性能的基础上应尽量保证合金的晶粒小，因此其最佳固溶温度是720℃。将该合金在室温下自然时效一个月后，由于马氏体稳定化，其形状回复率有小幅度下降。