窄热滞Ti-Ni-Cu-Cr合金的马氏体相变和形状记忆行为

为了开发性能稳定的窄热滞Ti-Ni基形状记忆合金,设计制作了Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr(原子分数)形状记忆合金丝,用示差扫描热分析仪和微机控制电子万能试验机研究了退火态和时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金的马氏体相变和形状记忆行为,探讨了形变温度对该合金形状记忆行为的影响。结果表明,350～700℃/0.5 h退火态和300～600℃/1～50 h时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金冷却/加热时皆发生A→M/M→A(A-母相B2,CsCl型结构;M-马氏体B19′,单斜结构)一步马氏体可逆相变,马氏体相变温度比较稳定,在14～21℃之间变化;相变热滞较窄,在17～21℃之间变化。室温下,退火态和时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金皆呈形状记忆效应,且形状记忆行为稳定。随变形温度升高,Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金的应力应变平台应力增加,残余应变减少,合金特性由形状记忆效应转变为超弹性,转变温度在50～60℃之间。     

添加Co对Ti-Ni形状记忆合金组织和性能的影响

以400和600℃退火态Ti-49.8Ni和Ti-49.8Ni-1.0Co合金为对象,用示差扫描热分析仪、光学显微术、X射线衍射仪和拉伸试验研究了添加Co对退火态Ti-Ni形状记忆合金相变、组织和形状记忆行为的影响。结果表明,400℃退火态Ti-49.8Ni和Ti-49.8Ni-1.0Co合金冷却时皆发生A→R→M(A-母相,R-R相,M-马氏体)两阶段相变;加热时Ti-49.8Ni合金发生M→A一阶段相变,Ti-49.8Ni-1.0Co合金发生M→R→A两阶段相变;600℃退火态Ti-49.8Ni和Ti-49.8Ni-1.0Co合金冷却加热时皆发生一阶段AM相变。400℃退火态Ti-49.8Ni和Ti-49.8Ni-1.0Co合金的组织呈纤维状,塑性较差;600℃退火态合金的组织呈等轴状,塑性良好。Ti-49.8Ni合金室温组成相为马氏体,呈形状记忆效应;Ti-49.8Ni-1.0Co合金的室温组成相为母相B2,呈超弹性特性。退火时间对Ti-Ni合金的组织和性能影响不大,合金的相变温度随退火时间延长缓慢升高。形变温度显著影响Ti-Ni合金的超弹性特性,随形变温度升高合金的超弹性应力增加,超弹性滞回面积减小。     

时效温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金相变和形变行为的影响

用XRD、光学显微镜、TEM、示差扫描量热仪和拉伸试验研究了时效温度(T_(ag))对300、400、500、600℃各保温1h时效态Ti-51.1Ni形状记忆合金组织、相变、拉伸性能和形状记忆行为的影响。结果表明300～600℃时效态Ti-51.1Ni合金室温下由母相B2、马氏体B19′和析出相Ti_3Ni_4组成,显微组织形态呈等轴状,组织中存在Ti_3Ni_4析出相,随T_(ag)升高Ti_3Ni_4析出相的形貌由点状变为片状。随T_(ag)升高,Ti-51.1Ni合金冷却/加热相变类型由A→R/R→A型向A→R→M/M→A型向A→M/M→A型转变(A-母相B2,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体B19′,单斜结构);R相转变温度(T_R)升高,M相转变温度(T_M)在500℃时效态后降低。随T_(ag)升高,合金的抗拉强度先升高后降低;伸长率先降低后升高。300、400℃时效态合金呈稳定超弹性(SE),500、600℃呈现形状记忆效应(SME)+SE。要使Ti-51.1Ni合金常温下呈SE,需对合金进行300℃或400℃时效处理;要使该合金在常温下呈SME,需对合金进行500℃时效处理。     

温度对退火态6.5%Si—Fe热轧合金塑性的影响

本文研究了退火态6.5%Si-Fe热轧合金在不同温度下拉伸时的力学性能，并观察了拉伸断口形貌及退火态6.5%Si-Fe热轧合金的金相组织。结果表明，经750℃保温140min后，6.5%Si-Fe热轧合金的层状组织消除；其断裂模式随拉伸温度的升高迅速由理解断裂向韧性断裂转变；在200℃拉伸时，为纯解理断口，此时该合金即具有高达26%的延伸率；但是在200℃-400℃温区，延伸率未随温度的升高而显著增大，其断口形貌为解理 韧窝的混合断口；在500℃拉伸时，为纯韧窝断口，其延伸率可达43%。     

退火工艺对冷拔Ti—Ni合金丝形状记忆效应及伪弹性的影响

Ti-49.1(at)%Ni 合金丝经40%冷拔加工后表现出线性伪弹性,平均弹性模量约40GPa,弹性行为不随应变速率变化而变化,冷拔试祥若在400℃经不同时间退火后.则表现出优良的相变伪弹性,伪弹性的屈服应力随退火时间延长而下降,当退火时间延长至10h 时,伪弹性消失,转变为形状记忆效应。当退火温度高于500℃时,试样的形状记忆效应随退火温度升高而下降。根据实验结果分析认为,若在给定温度下退火,则时间愈短,出现相变伪弹性的最低试验温度愈低。     

Ti-26钛合金斜轧穿孔管坯热处理工艺研究

为选择一种Ti-26钛合金斜轧穿孔管坯成品退火工艺,采用感应加热处理,氩气保护热处理和真空热处理3种退火工艺进行实验.对经3种热处理后的试样用金相显微镜观察微观组织,用X射线衍射和透射电镜进行物相分析.对3种试样进行了力学性能测试.用扫描电镜对拉伸断口的形貌进行观察分析.对比3种退火工艺试样的力学性能和显微组织得出,感应退火试样的组织均匀,晶粒细小,拉伸断口布满韧窝,显示延性断裂.XRD和TEM分析表明,合金为bcc结构的β单相组织.相应试样的抗拉强度达802.5 MPa,延伸率为15.25%,断面收缩率为41%,综合力学性能比其它2种工艺试样优越.因此,确定790℃,3 min AC感应退火为Ti-26钛合金斜轧穿孔管坯成品退火工艺.     

稀土元素对钨铼热电偶丝性能的影响

文章研究了稀土镧、铈对W3Re热电偶丝性能的影响。研究表明:添加0.1%的稀土镧、铈后W3Re合金丝的抗拉强度有大幅提高,加工态提高约11.0%,而高温退火态提高约48.3%(1500℃×30min),稀土镧铈提高了W3Re合金丝的再结晶温度;在1300℃～1500℃范围内,退火温度每升高10℃,W3Re和W3Re-0.1RE的相对热电动势值分别降低14.0μV和11.3μV,稀土元素降低了退火温度对W3Re热电偶丝的热电动势的敏感性;经高温退火后,W3Re和W3Re-0.1RE的不均匀热电势分别为20μV和22μV,添加0.1%稀土镧铈对W3Re的热电势均匀性影响较小。     

温度对退火态6.5%Si-Fe热轧合金塑性的影响

本文研究了退火态 6 .5 %Si Fe热轧合金在不同温度下拉伸时的力学性能 ,并观察了拉伸断口形貌及退火态 6 .5 %Si Fe热轧合金的金相组织。结果表明 ,经 75 0℃保温 140min后 ,6 .5 %Si Fe热轧合金的层状组织消除 ;其断裂模式随拉伸温度的升高迅速由解理断裂向韧性断裂转变 ;在 2 0 0℃拉伸时 ,为纯解理断口 ,此时该合金即具有高达 2 6 %的延伸率 ;但是在 2 0 0℃ - 40 0℃温区 ,延伸率未随温度的升高而显著增大 ,其断口形貌为解理 +韧窝的混合断口 ;在 5 0 0℃拉伸时 ,为纯韧窝断口 ,其延伸率可达 43 %     

高强高导Cu-Cr-Zr合金的微观组织与性能

Cu-Cr-Zr合金是电气化铁路接触网装备的重要材料,其抗拉强度和导电率性能要求较高。采用高频熔炼、铜模快冷、固溶处理、冷轧和退火处理制作了Cu-Cr-Zr合金样品,分析了其显微组织、抗拉强度和导电率之间的关系。在铜晶粒内部和晶界上析出的第二相Cu5Zr和其他多元化合物是Cu-Cr-Zr合金获得高强度的主要原因。固溶体中的Cr、Zr溶质含量是影响合金电阻率的主要因素,纳米及亚微米级的第二相可使合金获得较好的强度和导电性。冷轧后试样经过450℃、550℃退火处理,发现550℃退火处理后Cu-0.7Cr-0.4Zr合金的抗拉强度可达550MPa,导电率达82.5%IACS。     

铸锻复合成形AZ91D摩托车发动机壳体热处理工艺研究

采用不同固溶和时效热处理工艺对液态铸锻双控成形AZ91D摩托车发动机壳体进行了热处理实验。结果表明:样品经过T4(415℃×9h,60℃水淬)处理后,合金的抗拉强度和延伸率最大,其值分别为239.7MPa,1.58%,较未热处理提高幅度分别为41.6%,79.9%。经T6(415℃×9h,60℃水淬+205℃×16h,空冷)处理后,样品显微组织中的第二相得到均化,在一定程度上强化了合金。未处理态、T4、T6状态下的拉伸试样断口形貌中均存在较多的韧窝,表明铸锻双控成形制件的塑性较好。T6(415℃×9h,60℃水淬)热处理后的拉伸试样断口形貌中韧窝最多,塑性最好。     

Multiple Memory Shape Memory Alloys

Until now, shape memory alloys (SMAs) have been largely limited to “remembering” a single memory. In other words, monolithic components only possess a single set of functional properties. The current work describes how theorized change to local chemical composition induced through laser processing enables controlled augmentation of transformation temperatures. Proof of concept was demonstrated by locally embedding multiple shape memories into a monolithic NiTi component. This novel technique overcomes traditional fabrication challenges and promises to enhance SMA functionality and facilitate novel applications through producing a new class of smart materials; namely multiple memory materials (MMMs).     

Dual-Port Content Addressable Memory for Cache Memory Applications

Multicore systems oftentimes use multiple levels of cache to bridge the gap between processor and memory speed. This paper presents a new design of a dedicated pipeline cache memory for multicore processors called dual port content addressable memory (DPCAM). In addition, it proposes a new replacement algorithm based on hardware which is called a near-far access replacement algorithm (NFRA) to reduce the cost overhead of the cache controller and improve the cache access latency. The experimental results indicated that the latency for write and read operations are significantly less in comparison with a set-associative cache memory. Moreover, it was shown that a latency of a read operation is nearly constant regardless of the size of DPCAM. However, an estimation of the power dissipation showed that DPCAM consumes about 7% greater than a set-associative cache memory of the same size. These results encourage for embedding DPCAM within the multicore processors as a small shared cache memory.     

不锈铁基形状记忆合金记忆机制的研究

本文利用拉伸变形、ｘ射线衍射、光学金相和透射电子显微镜等测试方法研究了不锈铁基形状记忆合金Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ－Ｍｎ－Ｓｉ的微现行为。试验结果表明，室温拉伸变形量较小（在２％以内）时，可获得较完全的形状记忆效应，这主要与形变过程中产生单一位向的ε马氏体和大量单一位向的形变孪晶在加热时的逆转变相联系。当形变量较大（大于３％）时，形状记忆效应迅速降低，这与形变过程中产生不同位向的ε马氏体和形变孪晶以及滑移产生不可逆塑性变形和形成多量的α￣′马氏体有关。     

热致形状记忆聚合物的形状记忆机理与性能研究进展

主要分析了热致形状记忆聚合物聚集态结构与形状记忆性能之间的关系(聚合物的聚集态结构大致可以分为3种:可逆相和固定相均为不定形结构;可逆相为不定形结构,固定相为结晶结构;可逆相为结晶结构,固定相为不定形结构)。总结了聚集态结构对转变温度、存储模量、形状固定率/回复率、回复应力和回复速率等的影响。     

TiNi记忆合金的马氏体相变与形状记忆效应

对近些年来有关ＴｉＮｉ记忆合金中马氏相变和形状记忆效应的最新研究成果进行综合评述。主要内容包括马氏体的形成，相变晶体学和变体自协作以及变形行为和形状记忆效应。     

Memory of Predrag Anastasievich

Obituary

Memory of Predrag Anastasievich     

我的记忆片断

小时候,我们都有一个欲望,那就是涂鸦。树枝在泥地上,粉笔上黑板上,墙上、水泥地上……就是拿着小鸡鸡撒尿都要尿出个图形来,图画是人的天性。     

Fe-Mn-Si基合金形状记忆效应的研究进展

概述了Si、Mn、Ni、Cr等化学成分以及时效处理和预变形等一些工艺因素对Fe-Mn-Si基形状记忆合金形状记忆效应的影响。对此类合金的形状记忆效应作用机理及其发展状况进行了概括总结,并提出了未来进一步的研究方向。