NiTi形状记忆合金丝在Al基复合材料中的约束态马氏体逆相变特征

利用DSC,XRD,SEM等实验手段研究了NiTi记忆合金丝在铝基体约束状态下的马氏体逆相变特征。研究结果表明,预应变NiTi记忆合金丝在加热过程中发生两种马氏体逆相变：热致马氏体逆转变(MT→P)与应力诱发马氏体逆转变(Md→P),其中热致马氏体逆相变温度与未预应变样品基本相同,且不受预应变影响;而应力诱发马氏体向母相转变温度随预应变增加而升高;随预应变增加,热致马氏体与应力诱发马氏体的逆转变量减少。文中引入马氏体变形度概念,并对马氏体在逆转变过程中的变形度变化进行了讨论。     

Fe－Mn－Si－Ni－Co合金中形变应力诱发ε马氏体的稳定化及其对记忆效应的影响

Ｆｅ－２５．６Ｍｎ－５．１Ｓｉ－４．１Ｎｉ－１．８Ｃｏ（ｗｔ％）合金在一８０℃变形时，可逆应变量ε＿ｒ随预应变量ε＿ｔ增大而迅速增大；当ε＿ｔ＞２．５％，增大速度减慢；当４．２％＜ε＿ｔ＜１０．８％，ε＿ｒ基本保持恒定值。逆相变温度Ａ＿ｆ随ε＿ｔ增大而连续升高，但Ａ＿ｓ不随ε＿ｔ变化。应力诱发ε马氏体及其逆相变后的残留显微组织分析表明，应力诱发ε马氏体片在形成过程中因相互交叉产生塑性变形，引起稳定化，是引起多晶Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ系合金可逆应变量低的一个重要原因。文中还讨论了应力诱发ε马氏体稳定化的特点及可能的改善途径。     

热-机械循环处理对FeMnSiCrNi 合金 记忆效应的影响

采用电子拉伸试验机考察了不同预变形量热-机械循环处理对FeMnSiCrNi合金形状记忆效应的影响,并利用光学及透射电子显微分析方法研究了经热-机械循环处理后母相γ及应力诱发ε马氏体的组织变化.结果表明:在预变形量为4%、5%、和6%的情况下,经2次循环训练后具有最高的应变恢复率;适当的热-机械循环处理能促进母相γ中形成大量按一定取向分布的晶体缺陷,为择优取向ε马氏体的成长打开通道,显著降低ε马氏体的几何尺寸,提高其逆相变的晶体学可逆性;若热-机械循环次数过多,母相γ中会形成位错缠结,阻碍γ→ε相变过程中层错扩展,从而不利于形状记忆效应.     

NiTi形状记忆合金丝在Al基复合材料的约束态马氏逆相变特征

利用DSC,XRD,SEM等实验手段研究了NiTi记忆合金丝在铝合金丝在铝基体约束状上的马氏体逆相变特征,研究结果表明,预应变NiTi记忆合金丝在加热过程中发生两种马氏体逆相变,热致马氏体转变（M^T→P) 应力诱发马氏体逆转变（M^d→P）,其中热致马氏体相变温度与未预应变样品基本相同,且不受参应变影响,而应力诱发马氏体向母相转变温度随预应变增加而升高,随预应变增加,热致马体与应力诱发马氏体的转变时减少,文中引入马氏体变形度概念,并对马氏体在逆转变过程中的变形度变化进行了讨论。     

膨胀法分析Fe-1 7 Mn-1 0 Cr-5 Si-4 Ni形状记忆合金的恢复特性

利用Formaster FTM-4型膨胀仪对Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金的形状恢复特性进行了分析,测得了恢复应变随加热温度变化的连续曲线。结果表明,合金在加热恢复前后,其热线性膨胀系数基本不变;合金发生ε→γ马氏体逆相变的起始温度As和预变形量无关,而终止温度Af随预变形量的增加而升高;试样在恢复过程中,前期和后期恢复较慢,中期恢复较快;合金的形状恢复率随预变形量的增大而降低;但最大可恢复应变出现在预变形量为5％左右。     

部分循环对FeMnSi基合金形状记忆效应的研究

用Ｘ射线衍射及热膨胀法研究了预应变量为３％的两种ＦｅＭｎＳｉ形状记忆合金在室温—４５０℃区间加热时形状恢复量及ε－马氏体量随温度的变化，结果表明ε马氏体在晶体中处于不同的能量状态，４５０℃加热后仍有部分应力诱发ε马氏体没有转变，这是该系列合金形状不能完全恢复的原因之一；同时发现，预应变后，合金中贮存弹性内应力，使得在Ａｓ～Ａｆ之间同一温度区间膨胀、收缩系数不同。     

部分循环对FeMnSi基合金形状记忆效应的研究

用Ｘ射线衍射及热膨胀法研究了预应变量为３％的两种ＦｅＭｎＳｉ形状记忆合金在室温－４５００℃区间加热时形状恢复量ε－马氏体量随温度的变化，结果表明ε－马氏体在晶体中处于不同的能量状态，４５０℃加热后仍有部分应力诱发ε马氏体没有转变，这是该系列合金形状不能完全恢复的原因之一；     

单向预应变对X70大变形管线钢拉伸性能的影响

对X70大变形管线钢进行应变量小于2.5％的单向预拉伸和预压缩应变处理,而后卸载,再次拉伸至断裂,研究单向预应变对管线钢拉伸性能的影响.结果表明:同种单向预应变时,不同预应变量下管线钢的弹性变形、屈服变形和形变强化特征基本相同,弹性应变总体上随预应变量的增大而增大;预拉伸后再次拉伸时,管线钢在应变ε小于0.5％即发生屈...     

淬火温度对Ti-3Al-4.5V-5Mo钛合金形变诱发马氏体的影响

通过测试不同淬火温度下的拉伸应力应变曲线、750～790℃淬火拉伸断裂后均匀变形区域的X射线衍射谱研究了淬火温度对Ti-3Al-4.5V-5Mo钛合金形变诱发马氏体的影响.结果表明:该合金在750～790℃淬火后拉伸变形机制为亚稳定β相变形诱发马氏体转变,790℃淬火合金在6.5%的变形量下亚稳定β相基本完全转变为α″马氏体.790℃淬火后拉伸形成应力诱发马氏体,β立方→α″σ;750℃淬火后拉伸形成应变诱发马氏体,β立方→β正方→α″ε.形变诱发α″相在拉伸变形时发生晶格重新取向:[010] α″方向平行于拉伸轴线,[100]α″方向垂直于拉伸轴线.     

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.     

淬火温度对冷拉态Fe—18Mn—5Si—8Cr—4Ni合金形状记忆效应的影响

研究了淬火温度对Ｆｅ－１８Ｍｎ－５Ｓｉ－８Ｃｒ－４Ｎｉ记忆合金形状记忆效应和显微组织的影响。结果表明：合金的形状回复率和可回复变形量都随淬火温度的升高而增加,冷加工过程中产生的应力诱发ε马氏体的量随淬火温度的升高而减少,在６５０℃时形状回复率和可回复变形量达到最大值,在７５０℃时应力诱发ε马氏体完全消失,随后形状回复率和可回复变形量随淬火温度的进一步升高而快速下降;但淬火温度高于７５０℃时应力诱发     

Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金超弹性的研究

用拉伸实验研究了Ｆｅ－１５．２Ｍｎ－６Ｓｉ－８．３Ｃｒ－７Ｎｉ、Ｆｅ－１６Ｍｎ－５Ｓｉ－９Ｃｒ－４Ｎｉ和３１７Ｌ不锈钢的应力应变曲线。结果表明,铁基形状记忆合金存在显著的超弹性。其应力应变曲线上,卸载时的曲线和再加载时的曲线相比有明显的滞后。合金卸载时存在极大的非线性回弹εｓｂ,εｓｂ随变形量的增加而增加,而超弹性应变εＳＥ在小变形量下随变形量的增加而增加,当总变形量超过一定值时,εＳＥ不再增加。Ｆｅ－１５．２Ｍｎ－６Ｓｉ－８．３Ｃｒ－７Ｎｉ的最大超弹性应变εＳＥ可达到０．７５％。应力诱发马氏体与母相之间界面移动产生超弹性,超弹性受化学驱劝力和母相对马氏体相的弹性约束控制。热形成马氏体和母相强度对超弹性影响不大。     

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。     

高锰钢高速压缩时γ→ε-M和ε-M→α'-M的相变特征

利用XRD技术对静态压缩和高速压缩高锰相变诱发塑性(TRIP)钢中γ(奥氏体)、ε-M(六方马氏体)和α'-M(体心马氏体)的体积分数进行计算,以确定应变速率对γ→ε-M和ε-M→α'-M相变动力学特征的影响.利用EBSD技术和相变晶体学计算对高速压缩样品中的γ→ε-M和ε-M→α'-M相变取向依赖性进行分析.结果表明:应变速率对γ→ε-M和ε-M→α'-M相变具有不同的影响.与静态压缩相比,高速压缩使得γ→ε-M相变被抑制、ε-M→α'-M相变被促进,这是由于两阶段相变分别受层错能和应力的影响较大.高应变速率使得变形初期的马氏体相变速率显著提高.高速压缩变形样品仍具有马氏体相变取向依赖性,这取决于不同取向γ晶粒内相变机械功的大小.γ→ε-M相变难易与ε-M的相变机械功有关;ε-M→α'-M相变难易则同时取决于ε-M和α'-M的相变机械功.     

Fe基SMA中马氏体随温度变化规律的研究

对Ｆｅ－３０Ｍｎ－６Ｓｉ－５Ｃｒ合金热处理过程中ε－氏体量及形状恢复量随温度变化的研究结果表明：应力诱发ε－马氏体较热诱发马氏体对应更高的转变温度，４５０℃回火热马氏体全部逆转变，应力诱发马氏体则部分残留在基体中、这是该系列合金形状恢复量低的原因之一。     

Fe-Mn-Si记忆合金中应力诱发γ→εM的相变机制

通过高分辨透射电镜观察得知,Fe-25%Mn-4.5%Si-1%Cr-2%Ni形状记忆合金中母相γ的亚结构主要是平行分布的、不同程度重叠的层错.母相的这一亚结构特征决定随应力诱发相变进行的程度不同,可分别形成单片状和多层状两类不同形态的ε马氏体(εM),这由透射电镜观察得到了证实.这两类不同形态εM的逆相变特征亦不相同,单片状εM在逆相变时能保持较好的晶体学可逆性,有利于形状记忆效应,而多层状εM由于受到层间界面的制约,逆相变后残留下较多晶体缺陷,对形状恢复不利.     

热机械处理中退火时间对Fe-Mn-Si基合金形状记忆效应的影响

热机械处理能显著改善Fe-Mn-Si基合金的形状记忆效应。本工作中，对铸态Fe-Mn-Si基合金进行热锻、20%冷轧变形及固溶处理，随后在1073 K对部分经10%室温拉伸变形的试样进行不同时间退火处理。借助背散射电子显微分析(EBSD)、RGM-4300型万能试验机、示差四端电阻法及弯曲法研究热机械处理中退火时间对Fe-Mn-Si基合金微观组织和形状记忆效应的影响规律。结果表明：固溶态Fe-Mn-Si基合金的可恢复应变为4.1%;当经过退火时间为10 min的热机械处理后，合金的可恢复应变显著提高至5.3%;当进一步延长热机械处理的退火时间，合金的可恢复应变随之下降；当热机械处理的退火时间为180 min时，合金的可恢复应变下降至4.9%。随着热机械处理的退火时间延长，退火孪晶分数增加，堆垛层错密度下降，从而导致Fe-Mn-Si基合金促进应力诱发ε马氏体相变和抑制塑性滑移的能力变弱。这是Fe-Mn-Si基合金的可恢复应变随着热机械处理的退火时间延长而降低的主要原因。     

Fe—17Mn—10Cr—5Si—4Ni合金低温应力诱发相变特点及其形状记？…

用Ｘ射线衍射分析、显微组织观察等研究了Ｆｅ－１７Ｍｎ－１０Ｃｒ－５Ｓｉ－４Ｎｉ合金在低温（低于室温）下应力诱发相变的特点及其形状记忆效应。合金在室温拉伸变形时,当应变量超过５％由于应力诱发ε马氏体的相变作用而形成的α′马氏体;当变形温度低于室温时应力优先诱发γ－α′马氏体转变。正是这种应力诱发相应特征的转变使合金的形状记忆效应在室温以下出现奇特低谷。     

预拉伸变形对Fe-14Mn-0.22C合金阻尼性能的影响

从微观组织角度深入研究了预拉伸变形对Fe-14Mn-0.22C合金阻尼性能的影响。研究结果表明,该合金在预拉伸变形处理时,发生了γ→ε转变,预变形量越大,γ→ε转变生成的马氏体越多,γ/ε界面面积增加,合金的阻尼性能随预变形量的增大而提高,在预变形量为4%时,合金的阻尼性能达到最大值。但当预拉伸变形量的进一步增大,由于马氏体变小并失去方向性,加上大量位错等缺陷的增加,使得γ→ε界面有效移动面积减小,移动能力降低,阻尼性能下降。     

Fe-Mn-Si-Cr-Ni系形状记忆合金管接头形状记忆效应和耐腐蚀性能的研究

研究了Fe-Mn-Si-Cr-Ni系形状记忆合金管接头形状记忆效应和耐腐蚀性能。结果表明,随着预变形量的增加,管接头的形状记忆效应下降,而恢复应变呈上升趋势,当预变形超过5.3%左右时,上升幅度不大;连接状态的管接头在模拟油田介质中的耐腐蚀性能比3.5%的NaCl溶液中的抗蚀性差;在模拟油田介质中,连接状态和未连接的管接头相比,由于回复应力使表面产生拉应力以及应力诱发ε马氏体的存在,使连接状态的管接头耐腐蚀性能下降;随着预变形的增大,由于回复应力、管接头裂纹以及晶体缺陷密度增加的共同作用,使连接状态的管接头耐腐蚀性能降低。