铁磁性Co-Fe记忆合金的马氏体相变特性及形状记忆效应

采用光学显微镜、X射线衍射、DSC、弯曲试验等方法研究了Co-Fe合金的微观组织结构、马氏体相变特性及形状记忆效应.结果表明:Co-Fe合金的记忆效应源自合金中的fcc/hcp马氏体相变;Co-xFe(x=2%～6%,质量分数)合金在x≥5.65%时为单一fcc结构的y相,在x≤5.6时为含有ε马氏体相和γ相的双相组织;该合金的马氏体相变温度随着Fe含量的增加而线性降低,之间关系为:Ms(℃)=417-69.97x(Fe%);Co-4Fe合金的形状记忆可回复应变最大为0.86%,相信通过进一步的热处理和记忆训练,该合金会表现出更好的记忆效应.     

Ti-Ni-Cu形状记忆合金快速凝固条带的拉伸行为

采用快速凝固法制备了Ti_(53.5)Ni_(22.8)Cu_(23.7)合金薄带.用透射电镜(TEM)、电子探针(EPMA)和电子拉伸试验机对铸态和退火态下的条带进行力学分析、组织分析及断口形貌分析.研究发现,铸态下Ti_(53.5)Ni_(22.8)Cu_(23.7)合金条带的抗拉强度和断裂应变分别为1 257 MPa和3.86%.其断口形貌有明显的脉状条纹和光滑非晶无特征区.条带经450 ℃退火10 min 和60 min后其断裂强度分别为623 MPa和850 MPa,条带的弹性模量随着应变增加从7～10 GPa增至25 GPa.退火后条带拉伸断口均体现出等轴晶粒形貌.经450 ℃,60 min退火的合金条带拉伸前后的TEM形貌特征不同,拉伸后的奥氏体晶粒中局部出现应力,诱发马氏体相变,从而形成马氏体板条.     

U-Nb形状记忆合金热弹性马氏体相变的相场模拟

U-Nb形状记忆合金具有优异的抗腐蚀性和力学性能,其中亚稳α?相的典型微观组织为多层级孪晶马氏体。利用相场法模拟α?相热弹性马氏体的形成过程。结果表明,在弹性应变能最小化的驱动下,获得了多种自协调马氏体组织,也发现了多种自协调模式。对比本研究模拟结果和文献中的实验结果,认为相变变形梯度矩阵的反对称性和界面兼容性显著影响变体结对和孪晶面。另外,基于变体重排过程,预测了相变态组织在变形初期的织构演化。     

Cu-Al-Nb高温记忆合金显微组织与马氏体相变

研究了Cu72Al26.5Nb1.5高温记忆合金马微观组织结构与马氏体相变行为.结果表明,Cu72A126.5Nb1.5合金的铸态显微组织由基体相、γ2相、Nb(Cu、Al)以及Nb(Cu、Al)2相组成,冷却速度越快,y2相越少:而Nb(Cu、Al)与Nb(Cu、Al)2相并未随冷却速度变化而发生明显改变.Cu72Al26.5Nb1.5合金在加热冷却过程中发生β1←→β1马氏体正逆相变.母相为DO3有序的BCC结构,马氏体为M18R堆垛有序单斜结构,马氏体变体多呈自协作形态,变体内部亚结构主要为(1210)孪晶.时效对试验合金相变温度影响较大,在马氏体状态下时效,呈现出较强的马氏体稳定化现象,逆相变温度随时效时间的延长而显著升高.在母相状态下时效,马氏体相变温度随时效时间的延长先下降后上升,最后趋于稳定;在时效初期,逆相变温度随时效时间的延长而增大,在时效后期,逆相变温度随时效时间延长基本不发生变化.     

Martensitic Transformation and Shape Memory Effect of NiCoMnSn High Temperature Shape Memory Alloy

This article studies the dependence of martensitic transformation on Mn:Sn ratio in Ni₄₃Co₇Mn_50?x Sn _x alloy and the shape memory behavior of Ni₄₃Co₇Mn₄₃Sn₇ in detail. The results show that all the transformation temperatures show a linear decrease with the decrease of Mn:Sn ratio. The similar tendency is also found in the change of T _c. Ni₄₃Co₇Mn₄₃Sn₇ alloy exhibits a moderate shape memory effect and the maximum shape recovery strain is 2.96%. Temperature memory effect is also observed in Ni₄₃Co₇Mn₄₃Sn₇ alloy.     

时效处理对TiNiCr形状记忆合金相变的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)和D/max2500PC全自动X射线衍射仪研究了不同时效处理制度下TiNiCr合金相变温度的变化规律.结果表明,该合金随着时效温度增加,逆马氏体相变点As、Af上升,但当时效温度高于700℃时,相变点As、Af降低.该合金在冷却过程中经历了B2→R→B19′两阶段一级相变.通过SEM和XRD衍射研究表明,该合金经时效处理产生了Ti3Ni4析出相诱发了R相变.     

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．     

管材在XПTP轧机上周期性连续冷轧的工艺和机架

采用金相、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、透射电镜（ＴＥＭ）、硬度测定和拉伸试验研究了高温热暴露对快速凝固ＡｌＣＲＹＺｒ合金显微组织影响和高温国下力学性能的热稳定性。结果表明,快速凝固ＡｌＣｒＹＺｒ合金主要第二相为Ａｌ２０Ｃｒ２Ｙ（立方,ａ＝１．４３７ｎｍ）和ＣＯ２３Ａｌ３Ｚｒ（正方,ａ＝０．４０１３ｎｍ,ｃ－１．７３２ｎｍ）,Ａｌ２０Ｃｒ２在５００℃热暴露尚能保持其立方结构,但质点明显粗化,甚至块状化,在     

铁基形状记忆合金及其相变特性

通过对铁基形状记忆合金从微米到亚纳米尺度的显微观察,讨论了铁基合金形状记忆效应的机制和特性。大多数有应用前景的铁基形状记忆合金与面心立方到体心四方（ｆｃｃ／ｂｃｔ）和面心立方到密排六方（ｆｃｃ／ｈｃｐ）相变有关。在这些相变体系中,对直接与形状记忆效应有关的应力诱发马氏体相变及其逆相变的模型进行了详细的研究。为取得良好的形状记忆效应,必须满足以下一些条件：（１）对ｆｃｃ／ｂｃｔ相变,ｂｃｔ马氏体的正     

Development of Stress-Induced Martensitic Transformation in TiNi Shape Memory Alloy

TiNi shape memory alloy (SMA) was subjected to tension at strain-controlled test on quasistatic testing machine. The nucleation, development, and saturation of the stress-induced martensitic transformation were investigated, taking into account the obtained dependency of mechanical parameters and the specimen temperature changes measured by an infrared camera (IR). Three kinds of data obtained by the IR system were analyzed: the temperature distribution on the SMA sample surface, the temperature changes derived as average from the chosen sample area, and the temperature profiles obtained along the sample length. The temperature distribution shows nucleation of the transformation process and a creation of the transformation bands. The average temperature reflects the effects of thermomechanical coupling, accompanying exothermic martensitic forward and endothermic reverse transformation. The temperature profiles revealed the temperature difference between the band and the rest of the sample. The experimental results were supported with finite element method numerical analysis (FEM). The FEM software components for structural and heat transfer problems, coupled in partitioned approach, were used for thermomechanical analysis.     

Mechanical Behavior of Shape Memory Alloys Under Complex Loading Conditions of Stress, Strain, and Temperature

The transformation behavior of shape memory alloys is simulated for complex loadings of stress, strain, and temperature. Calculations are made by using the ??Accommodation Model?? which is a constitutive model for shape memory alloys considering the accommodation behavior of the transformation strain. Calculated results are given for the superelastic behavior, the shape memory effect, the transformation behavior under temperature change with stress or strain holding, the structural behavior of a shape memory wire with a bias spring, etc. The effect of the plastic strain on the transformation strain is also investigated.     

NiTi形状记忆合金马氏体相变研究

以NiTi合金为研究对象,在万能试验机上采用原位拉伸方法研究其马氏体相变的失稳情况。结果表明,NiTi合金马氏体形核时的应力应变曲线具有非线性变化特征。马氏体合并时,相变潜热增加了马氏体的形核功。马氏体分裂时,应力波动值较低。     

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.     

Co影响Ni-Mn-Ga合金马氏体相变的第一性原理分析

采用基于密度泛函理论的第一原理平面波赝势法,研究了掺杂Co元素对Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金的能态密度分布的影响规律,阐明了Co对马氏体相变作用机理.研究表明,随Co含量增加,更多的Co3d-Mn3d杂化取代了Ni3d-Mn3d杂化,使母相稳定性提高,马氏体相变温度降低.Co的加入对Ni-Mn-Ga-Co母相的自旋向上能态密度几乎没有影响,但明显改变自旋向下能态密度.     

快速凝固Al－Cu－Mg合金的时效特征

对离心雾化法制得的快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金的时效特征进行了研究。结果表明,随时效温度的升高,快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金的时效硬度峰值增加,且达峰值后硬度下降缓慢。在连续加热时效过程中,快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金有Ｓ”相形成过程,且Ｓ’相形成长大过程比较缓慢。从时效析出激活能、连续加热过程分析等方面进行了解释和验证。     

快速凝固Al—Ti—Fe系合金的组织演化

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe,Al2.5Ti-2.5Fe-2.5V和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr(at%，下同）合金薄带，利用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）分析了这些合金的急冷态和退火态组织。结果表明：快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al5Ti2两种初生相，快凝合金经400℃退火10h后，组织中出现了Al13Fe4相，在450℃退火，组织中析出了弥散Al3Ti相；快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金急冷态组织中存在Al11V相和Al80V20相，400℃退火10h后，初生Al11V相转变为Al80V20相，且固溶在α-Al基体中的Ti,Fe以Al23Ti9相和Al13Fe4相的形式析出；快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al13Cr2两种初生相，快凝合金经300℃退火10h后，组织中析出了Al13Cr2和Al3Ti两种弥散相，400℃退火10h时后组织中出现了Al13Fe4相。     

定向凝固Al-La合金组织性能的研究

采用Bridgman定向凝固方法,制备出不同抽拉速度下尺寸分别为Φ6mm×50mm和Φ3 min×50mm的试样棒.对试样组织形貌进行分析,发现了一种由α-Al(暗相)和Al11La3(亮相)两相交替出现的枝晶组织,沿枝晶主干方向成分呈周期性变化,称这种组织为周期性双相枝晶组织;而且这种枝晶组织主干方向与凝固方向一致,证明这种枝晶确实存在.通过分析认为,对流可能是产生这种组织的主要原因.经力学性能测试,试样的压缩性能较好,硬度较高.