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形状记忆合金约束态相变及驱动特性研究进展

TiNi形状记忆合金作为一种驱动材料具有广阔的应用前景，同时TiNi合金丝增强复合材料的研究和应用也得到人们的重视。TiNi合金的驱动能力与其约束条件下的相变行为有密切的关系。综述了不同约束态条件下TiNi形状记忆合金丝的马氏体相变特征及其驱动特性的研究进展。     

形状记忆合金相变过程中马氏体含量的表征

形状记忆合金一维热力学本构关系中最重要的部分就是马氏体含量ζ的表征。在近年来应用较多的，以Ｔａｎａｋａ，Ｌｉａｎｇ，Ｂｒｉｎｓｏｎ为代表的三种ζ模型的基础上，提出了一个线性的ζ模型，这个模型与试验吻合性较好，并与Ｌｉａｎｇ等人的模型进行了比较、预测精度相差无几，而本模型却很简单。     

快淬TiNi形状记忆合金中马氏体转变的原位观察

本文在快淬Ｔｉ－５０．８％Ｎｉ形状记忆合金示差扫描热分析和变温Ｘ射线相分析的基础上，对马氏体相变进行了原位ＴＥＭ观察。结果发现，在Ｍｓ以上连续冷却过程中，母相Ｂ２可直接转变成马氏体；与先形成马氏体长大的同时，不断形成新的马氏体变体；晶界是马氏体变形核的有利位置；同一晶粒内形成的具有相同取向的马氏体变体长大相遇时，合并成一个变体。     

CuZnAlMnNi形状记忆合金马氏体相变焓的研究

采用差示扫描量热分析技术在５℃／ｍｉｎ以及在超低降温速率下，研究了ＣｕＺｎＡｌＭｎＮｉ形状记忆合金马氏体相变的热焓。通过实验和计算，由母相向马氏体转变时单位质量的相变总焓、热容改变焓和马氏体相变焓分别是３．２２Ｊ／ｇ、１．８８Ｊ／ｇ和１．３４Ｊ／ｇ。     

形状记忆合金马氏体相变动力学模型

基于马氏体体积分数对温度偏微分与自由能差对温度偏微分呈线性关系的事实, 提出一种新的马氏体相变动力学模型, 通过与其它马氏体相变动力学模型比较, 并应用于复合材料模型中, 表明本模型与实验结果十分吻合。      

Ti-Ni-Gd形状记忆合金的马氏体相变

采用电弧炉制备了添加不同Gd含量的Ti-Ni-Gd三元合金,利用DSC、X射线衍射仪研究了重稀土元素Gd对Ti-50.7Ni合金的马氏体相变的影响.结果表明添加重稀土元素Gd后,Gd含量不超过2%(原子分数)时,淬火态的Ti-Ni-Gd三元合金中分别发生两步马氏体相变,Gd含量为10%(原子分数)时,合金中发生了一步马氏体相变,同时稀土元素Gd的加入能明显提高Ti-Ni合金的相变温度.Ti-Ni-Gd合金中马氏体仍为B19'单斜结构,而且马氏体的点阵参数随Gd的加入发生明显变化,晶胞产生畸变.     

铁基形状记忆合金马氏体相变研究进展

铁基形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性取决于合金的马氏体相变特征,掌握铁基合金的马氏体相变规律是开发和优化铁基形状记忆合金的前提。根据马氏体相变类型将目前发现的铁基形状记忆合金分成3类：Fe-Mn-Si系,Fe-Ni-Co系和Fe-Pt／Fe-Pd系,分别阐述了3类铁基形状记忆合金马氏体相变的研究进展,总结了铁基合金形状记忆效应的不同机理和影响马氏体相变特征的各种因素,探讨了开发新型铁基形状记忆合金的需要关注的方向。     

结构不均匀TiNi合金中的马氏体相变特征

通过设计试样原始表面形状和冷轧的方法获得了一种原位内生形状记忆合金复合材料。利用设计试样原始表面形状的方法，将具有不同位错密度的宏观区域引入形状记忆合金内部，则整个材料就获得了复合材料的特征。结果表明在第一次加热过程中正弦试样DSC曲线上出现双峰，分别对应于设计试样内部的不同变形区域，且由于位错织构和马氏体变体界面的作用，使得逆转变温度扩展到一个较大的温度范围。所设计的材料具体可以应用于所谓的广域温度记忆效应和类因瓦效应领域。所有上述现象表明为控制材料的热特性而进行适当的位错织构设计的方法是可行的。     

电子辐照影响TiNi形状记忆合金R相变的研究

用能量为1.7MeV不同注量的电子辐射了TiNi形状记忆合金,通过温度控制使辐照在合金的R相状态进行,发现辐照使合金和奥氏体逆转变开始温度As和结束温度Af升高,随着辐量的增加有增大的趋势,且奥氏体转变滞后也有所增大,R相转变开始点Rs和转变结束点Rt略有增加。XRD结果表明电子辐射成了R相点阵畸变,随辐照注量的增加有增大的趋势。这一变化被认为是辐照引入的点缺陷导致了R相稳定化,并且部分缺陷打打扎了R相界面造成的。这一结果为记忆合金相变点的调节提供了新方法。     

烧结-脱溶法制备多孔CuAlMn形状记忆合金

首次利用烧结-脱溶法以NaCl颗粒为造孔剂成功制备出了多孔CuAlMn形状记忆合金,并对其进行了物相分析,宏、微观形貌观察及马氏体相变行为的研究。结果表明所得多孔CuAlMn形状记忆合金中孔洞分布均匀,且相互连通。材料的弯曲断口表现出一定韧性断裂特征,且可以看出合金粉末颗粒间结合呈冶金结合,无单独、分离的合金粉末颗粒存在,说明多孔合金的烧结质量较高。热处理后的合金组织为全马氏体相,DSC曲线上出现明显的吸、放热峰,表明其马氏体相变行为良好。     

TiNi基形状记忆合金的辐照效应

材料辐照效应是入射粒子与物质交互作用造成的物质微观组织结构与宏观性能的变化。辐照效应不仅是改善材料表面性能的重要手段,而且也是特殊环境应用材料可靠性评价的重要组成部分。TiNi基形状记忆合金是一种重要的金属智能材料,具有独特的形状记忆效应和超弹性,已在卫星、空间站等航天器以及生物医学中广泛应用。本文阐述了Ti-Ni基形状记忆合金在空间粒子(质子、电子)以及离子辐照改性的研究进展,辐照效应会对TiNi合金的微观组织结构产生影响,进而改变合金的相变行为和力学行为。然而目前关于TiNi基合金的辐照效应的研究仍处于起步阶段,组织结构和相变行为的变化规律和机理还未研究清楚,有关形状记忆效应的研究较少,仍需深入研究辐照参数、组织结构、相变行为和功能特性之间的内在联系。     

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。     

Co-x%Mn合金中的fcc→hcp相变和相关的形状记忆效应

Co-Mn合金是磁诱发形状记忆效应候选材料之一，本文制备了不同Mn含量的Co-Mn合金，研究了合金成分对Co-Mn二元合金中应力诱发γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变及形状记忆效应的影响作用，研究结果发现，对于能够发生γ→ε马氏体相变的Co-Mn合金，具有部分形状记忆效应；随着Mn含量的增加，马氏体量减小，基体的强度降低，导致合金的形状回复率和可回复应变均有不同程度的下降。     

Two-way shape memory effect of TiNi alloy coil extension springs

A two-way shape memory effect (TWSME) spring that could elongate upon heating and contract upon cooling was obtained by constrained annealing and thermo-mechanical training. The effect of heat treatment and thermomechanical training on the TWSME and the effect of training on the transformation temperatures had been studied by elongation-temperature, electrical resistance measurements and differential scanning calorimetry (DSC). The TWSME recovery rate of extension spring increases with increasing the training cycles and increases to a saturation value. The inverse martensitic and martensitic temperatures decreased with increasing thermo-mechanical training cycles.     

外磁场对Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金相变应变及显微组织的影响

研究了外磁场对Ni52Mn24.6Ga23.4(%,原子分数)单晶马氏体相变及其相变应变的影响,并对磁场增强相变应变的微观机制进行了探讨。研究结果表明无外加磁场时,NiMnGa合金发生马氏体相变时可产生约0.3%的收缩形变,沿单晶[100]方向施加外磁场,其相变应变随磁场的增加而呈近线性增加。当外磁场强度为6.37×105A/m时,应变量达到最大值(3.5%)。磁场作用下冷却形成的马氏体虽然孪晶亚结构不变,但自协作组态消失,并伴随有孪晶板条的增厚。磁场对马氏体相变应变的增强效应来自于磁场作用下的马氏体变体的择优取向。     

TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应研究新进展

因为具有形状记忆效应和超弹性,TiNi形状记忆合金已经广泛用做功能材料和生物材料.最近,由不完全相变诱发的特殊的温度记忆效应现象引起关注:如果从马氏体到奥氏体的逆相变在第一次加热中在温度TI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.本文综述了TiNi基形状记忆合金的温度记忆效应及其机制.     

Phase transformation in NiTiHf shape memory alloy thin films

In the present study, amorphous NiTiHf thin films with different compositions were deposited on silicon wafers by using D.C. magnetron sputtering. Crystallization and martensitic transformation characteristics were studied. Crystallization temperatures and activation energy increased with increasing Hf content. The addition of Hf caused larger atomic size mismatch and stronger interactions among constituent elements, thus, increasing the thermal stability of amorphous thin films. With increasing annealing temperature or Hf content, martensitic transformation temperature increased. The results imply that NiTiHf thin films may be used as the potential candidates for high temperature applications in microactuators.