TiNi形状记忆合金在定应变约束下的马氏体相变

通过DSC及回复应变的测量,研究了定应变约束态加热-冷却过程对预应变TiNi形状记忆合金相变行为的影响。结果表明,在约束态相变中,逆相变温度区间拓宽;取向马氏体除向母相转变外,应变还要进一步增大;在正相变过程中,从母相生成的马氏体也具有变形结构。约束态不完全相变后,样品中存在两种马氏体;再变形马氏体和继承变形马氏体,在随后的无约束逆相变过程中,前者的相变温度高于后者,并且输出两段回复应变。     

TiNi形状记忆合金丝/水泥复合材料的相变行为

研究了TiNi形状记忆合金/水泥基复合材料的相变行为。差热分析(DSC)研究结果表明,由于水泥基体的约束作用,形状记忆合金中剩余取向马氏体的逆相变温度上升。在逆相变开始阶段,逆马氏体相变的平均速率较大;在复合材料DSC加热曲线吸热峰结束温度以上,剩余马氏体的逆相变仍在缓慢进行。     

真空固溶及时效处理后NiTi合金的两步逆相变

利用真空炉对NiTi形状记忆合金进行了固溶处理，并对固溶处理及时效后合金的相变行为及力学性能进行了研究。结果表明，时效处理及预应变后合金丝的DSC曲线上均有两个逆马氏体相变峰，并随着预应变的增加，两个逆马氏体相变温度均升高。预应变后的合金丝在自由加热过程中能够输出两段回复应变，分别对应于两步逆马氏体相变。     

TiNi合金在恒应力约束下的不完全相变

利用DSC对预应变TiNi形状记忆合金丝在恒应力约束下的马氏体不完全逆相变进行了研究,发现不完全相变热循环样品在第二次自由态加热过程中出现两步马氏体逆转变和两段应变回复现象.分析认为:经过恒应力约束下的不完全逆相变后,TiNi样品中存在不同的马氏体,在随后的加热过程中先后逆转变,产生两段回复应变.     

外加载荷对热弹性马氏体正-逆相变影响机制的相场模拟研究

本工作建立了一种新的马氏体逆相变的相场模型,以Cu-Al-Ni合金为例,研究了热弹性马氏体正相变和逆相变的演化规律,揭示了热弹性马氏体的形状记忆效应。同时模拟了拉伸释放弹性应变能这种机制对热弹性马氏体相变和热弹性马氏体逆相变的作用,研究了外加载荷对马氏体逆相变温度As的影响。模拟结果表明：应变能是形状记忆合金马氏体相变的阻力,是其逆相变的驱动力。在马氏体正相变过程中,拉伸载荷释放了应变能,降低了相变阻力,从而对马氏体相变起促进作用;在马氏体的逆相变过程中,由于拉伸载荷降低了马氏体所储存的应变能,因而降低了逆相变过程的驱动力,使合金逆相变As温度升高,进而提高了热弹性马氏体的低温稳定性。模拟结果与实验结果相一致。     

振动时效对NiTi记忆合金回复特性与相变行为的影响

研究了振动时效对约束态下NiTi形状记忆合金的力学性能与相变行为的影响,用自制的拉伸机测试了振动与未振动NiTi合金在自由加热过程中的回复应变,用万能拉伸实验机测试了NiTi合金的力学性能,用DSC测试了NiTi合金的相变行为.结果表明,随着振动幅度的增加,NiTi合金丝在自由加热过程中输出的两段回复应变减小;随着振动时间的延长,NiTi合金输出的回复力减小,最多约80MPa.DSC结果表明约束态振动后再变行马氏体逆相变温度升高,相变潜热减小,而继承变形马氏体和热诱发马氏体相变潜热增加.所有结果均直接或间接表明,振动时效降低了NiTi形状记忆合金产生的回复力.这可能是由于振动在NiTi合金中产生了微观塑性变形,降低了回复力.     

NiTiNb记忆合金的温度记忆效应研究

为研究Ni₅₁Ti_48.5Nb_0.5(原子分数%)合金的温度记忆效应，通过熔炼、锻造、拔丝及固溶时效处理制备了NiTiNb合金丝材，利用差示扫描量热仪(DSC)、电阻等表征了样品的相变行为，并利用DSC研究了逆相变中断温度对再次正相变及再次逆相变的影响。结果表明，NiTiNb合金存在温度记忆效应。再次正相变过程中的相变路径，马氏体相变起始温度及再次逆相变中的过热温度均受到逆相变中断温度的影响，且存在一定的规律。     

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。     

预应变对铝基体中复合的TiNi合金丝马氏体逆相变的影响

采用示差扫描热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微分析(SEM)等方法,研究了预应变对铝基体中复合的TiNi形状记忆合金丝的马氏体逆相变的影响.结果表明,预应变的TiNi丝发生两种逆相变,一种是热致马氏体(TIM)的逆相变,另一种是应力诱发马氏体(SIM)的逆相变.预应变样品的TIM逆相变的起始温度与未预应变样品的基本相同.SIM逆相变的起始温度随预应变的增大而升高.TIM和SIM逆相变的分数随预应变的增大而减少.     

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。     

形变时效对FeMnSiCrNi合金形状回复率和相变温度的影响

为了进一步提高Fe-14Mn-6Si-8Cr-5Ni合金的形状记忆效应,对固溶态合金采用了形变时效的方法处理,并利用光学显微分析、X射线衍射分析和透射电子显微分析的测试手段分析了时效温度和时效时间对合金形状回复率和相变温度的影响.结果表明,固溶态合金经10%拉伸和600℃时效10 min时,形状回复率提高幅度最大,由固溶态的48%提高到84.7%,并且合金γ→ε马氏体转变的起始温度Ms由固溶态的34℃降低到13.2℃.合金的形状回复率得到提高的主要原因是合金中热诱发ε马氏体已经消失,组织为奥氏体和大量定向α’马氏体,这样的组织特征有利于应力诱发γ→ε马氏体相变以及它们的逆相变.     

Ti-49.6Ni合金在拉压对称循环载荷下的电阻-温度曲线

用电阻法测量了固溶后Ti-49.6Ni形状记忆合金的相变行为,马氏体逆相变具有明显的相变温度点;在降温过程中没有发生R相变。在该热处理制度下材料疲劳后,在升温过程中没有明显的逆相变温度点;在降温过程中出现R相变。电阻-温度曲线特征发生明显规律性变化,提出一种解释这一现象的微观机制。     

Factors Affecting Transformation Temperatures in Fe-Mn-Si-Cr-Ni Shape Memory Alloy

1. IntroductionFe-Mn-St-Cr-Ni shape memory alloys exhibit notonly a good shape memory effect (SME), but also agood corrosion resistanced'2] ) compared with Fe-MuSt alloys. Fulthermore, it can be used in manufacturing pipe couplings because of its high phase transformation temperatures and great thermal hysteresis.But the recovery strain in these alloys is still low (lessthan 2%), which licits their application in pipe couplings. Therefore, to increase the recovery strain iskey to their pra…     

CuAlBeCr形状记忆合金组织结构与形状记忆效应的研究

本文研究了热处理制度对含微量Cr的CuAlBe合金的马氏体逆转变及形状记忆效应的影响,并通过正电子湮没Doppler增宽线性参数的测量及金相组织和相结构分析,探讨了组织结构与记忆效应间的内在联系。结果表明,分级淬火态的CuAlBeCr合金具有相对最好的记忆性能(逆变起始温度低,恢复率大),而直接淬火的记忆性能最差。合金中空位型晶体缺陷的浓度显著影响马氏体逆转变开始的温度,空位浓度愈低,则马氏体逆转变开始的温度愈低,所研究的CuAlBeCr合金逆转变完成的区间宽(逆转变终了温度A′_f≈200℃),但该类合金在较高的温度下(≈400℃)具有比CuZnAl合金更好的记忆效应(逆转变动作快,恢复率大)。     

Fe-Ni机械合金化过程中马氏体的形成及相变

研究了Ni含量、机械合金化工艺参数对Fe-Ni机械合金化过程中马氏体相变的影响及其机理.结果表明:在Fe-Ni机械合金化过程中存在着马氏体相变,但继续机械合金化马氏体是否会发生逆转变主要由Ni含量决定.当Ni≤30%(质量分数,下同)时,机械合金化引起的材料局部温度未达到形变促使马氏体相变逆转变开始温度,因此继续机械合金化马氏体不转变.对于Fe-35Ni,形变促使逆转变的开始温度低于局部温升,马氏体将向奥氏体转变.当Ni含量为35%时,随着机械合金化时间的延长、球磨速度和球料比的提高,机械合金化可以提供的相变驱动力增大导致奥氏体的量逐渐增多.     

Effects of strain and electropulse duration on elastic modulus of TiNi alloy

The elastic modulus of TiNi alloy was tailored by electroplastic rolling deformation and the effects of rolling strain and electropulse duration on the elastic modulus of electroplastic rolled TiNi alloy were systematically investigated. With rolling strain increasing from 0 to 1.70, the elastic modulus decreases from 61 to 30?GPa, which can be attributed to the increase in dislocation density and deformation-induced low modulus B19^′ martensite phase. With electropulse duration increasing from 80 to 120?µs, the elastic modulus first decreases due to the volume fraction increase in low modulus B19^′ martensite phase and then slightly increases on account of the dynamic recovery of dislocation and reverse martensite transformation resulted from electroplastic effect induced by high-energy electropulse.     

A physical mechanism based constitutive model for temperature-dependent transformation ratchetting of NiTi shape memory alloy: One-dimensional model

In this paper, the effect of test temperature on the transformation ratchetting of super-elastic NiTi shape memory alloy was first investigated in the cyclic tension-unloading tests. It is shown that all the residual strain, dissipation energy, the start stress of martensite transformation and their evolutions during the cyclic loading depend greatly upon the test temperature. Based on the experimental observations, a new one-dimensional constitutive model is constructed by considering two different inelastic deformation mechanisms (i.e., martensite transformation and transformation-induced plasticity). The proposed model employs a new evolution rule of transformation-induced plasticity which considers the physical mechanism of the plastic deformation, i.e., the dislocation slipping in the austenite phase near the austenite–martensite interfaces. Furthermore, the interaction between dislocation and martensite transformation is also taken into account in the proposed model. The capability of the proposed model to predict the uniaxial temperature-dependent transformation ratchetting of NiTi shape memory alloy is verified by comparing the predictions with the experimental data.     

Microstructure, Compression Property and Shape Memory Effect of Equiatomic TaRu High Temperature Shape Memory Alloy

The microstructure, phase transformation, compression property and strain recovery characteristics of equiatomic TaRu super high temperature shape memory alloy have been studied by optical microscope, XRD, DTA, compression tests and TEM observations. When cooling the alloy specimen from high temperature to the room temperature,β(parent phase)→β′(interphase) →β"(martensite) two-step phase transformations occur. The microstructure at room temperature show regularly arranged band morphology, with the monoclinic crystal structure. The twinning relationship between the martensite bands is determined to be (101) of Type I. Reorientation and coalescence of the martensite bands inside the variant happened during compression at room temperature. The β′→β reversible transformation contributes mainly the shape memory effect, with the maximum completely recovery strain of 2%.