INTERNAL FRICTION ASSOCIATED WITH THE MARTENSITIC TRANSFORMATION OF AuCd ALLOYS

AuCd合金的马氏体相变内耗峰随着热循环次数的增加而升高。金相观察表明这与相界面的增多有关。并提出了一个应力感生界面位错运动的静滞后损耗模型。在Ms点以上测得一个新的内耗峰,是一个和热激活有关的弛豫峰。含46.1at。％Cd的AuCd合金在几次循环测量后,可使立方(?)正交相变变为立方(?)六方相变,对这一变化的机理进行了分析。     

0412-1961

本文对含Mn60-90wt-％的MnCu合金在123—423K温度范围内进行了低频和声频内耗测量,研究马氏体相变和马氏体中各种界面对内耗的贡献.结果指出,马氏体相变内耗可分解为两部分,即相变中的稳定内耗峰(阶梯变温测量时,T=0)和低温背景内耗.相变内耗主要是由马氏体和母相界面的运动产生的;低温背景内耗是由马氏体片间界面的运动产生的,且表现出强烈的振幅效应,其强弱决定于马氏体片间界面的数量.马氏体片间界面的运动产生的非线弹应变导致了附加的模量亏损和非线性共振行为.高Mn合金(Mn>80wt-％)中的弛豫型内耗峰研究指出,该峰的弛豫时间分布参数服从β=     

MnCu合金马氏体相变和马氏体的内耗

本文对含Mn60-90wt-％的MnCu合金在123—423K温度范围内进行了低频和声频内耗测量,研究马氏体相变和马氏体中各种界面对内耗的贡献.结果指出,马氏体相变内耗可分解为两部分,即相变中的稳定内耗峰(阶梯变温测量时,T=0)和低温背景内耗.相变内耗主要是由马氏体和母相界面的运动产生的;低温背景内耗是由马氏体片间界面的运动产生的,且表现出强烈的振幅效应,其强弱决定于马氏体片间界面的数量.马氏体片间界面的运动产生的非线弹应变导致了附加的模量亏损和非线性共振行为.高Mn合金(Mn>80wt-％)中的弛豫型内耗峰研究指出,该峰的弛豫时间分布参数服从β=|β_0-β_Q/k_B T|.     

NiTi合金的相变与记忆效应

用X射线衍射、电阻、形状变化、内耗等方法研究等原子NiTi合金在150℃以下发生的相变与记忆效应。X射线衍射结果表明,在45℃左右,合金出现两类相变:马氏体相变与R相变,具有B_2型结构的母相分别转变成单斜畸变B_(10)型马氏体和畸变B_2结构的R相。R相变不是预转变,R相在-185℃仍保持稳定。合金在相变时,电阻和内耗增加。出现电阻峰和内耗峰。在相变温度进行不完全热循环时,开始只出现一个马氏体内耗峰。多次热循环,在马氏体内耗峰的高温侧分裂出一支小内耗峰。这是R相变引起的。升温时,在50～60℃,R相和马氏体开始向B_2相逆转变。在等原子NiTi合金中,相变依下列次序进行,B_2(?)B_2 R B_(19)(?)R B(19)。 NiTi合金的记忆效应是降温时B_2相向R相和马氏体转变及随后升温时,R相和马氏体向B_2相逆转变造成的。     

可变孔隙率多孔NiTi合金的内耗行为

研究了不同孔隙特征多孔NiTi合金的内耗与相变行为及其频率响应,提出用等效内耗参数表征多孔NiTi合金实体部分的阻尼能力.结果表明:多孔NiTi合金内耗峰产生的主要诱发因素是相变及应力诱发下各种界面(含孪晶界、相界面等)的迁移;在不同的加载频率下,多孔NiTi合金的内耗值曲线按双曲线规律变化;在相同的频率和振幅下,孔隙率、孔隙尺寸和开孔度的增加导致与界面迁移相关内耗幅值有所削弱;各内耗峰值温度也受到孔隙参数的影响;多孔NiTi合金的等效内耗峰值明显高于致密NiTi合金.     

形状记忆合金Ni53Ga27Fe17Co3的内耗研究

采用LMA-1型低频力学谱仪在强迫振动模式下研究了Ni53Ga27Fe17Co3形状记忆合金内耗与温度及变温速率的关系.结果表明,合金在升、降温过程中分别出现逆马氏体相变与马氏体相变内耗峰.由于热弹性马氏体在恒定温度下的共格界面保持稳定,所以内耗峰的峰高与变温速率无关.随变温速率的增大,同一温度下的相转变分数减少,导致马氏体相变内耗峰向低温偏移,逆马氏体相变峰向高温偏移.     

热处理制度对Ti49.2Ni50.8合金内耗性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜和倒置低频扭摆仪研究了不同热处理状态Ti-50.8%Ni(摩尔分数)合金的低频阻尼性能.结果表明:固溶处理试样只存在马氏体相变内耗峰,而时效处理试样中既有马氏体相变内耗峰,也发现有R相变内耗峰,相变内耗峰均对应弹性模量极小值,相变内耗峰与频率成反比;在时效处理试样中,马氏体相和R相的阻尼性能高于母相(B2);时效处理对马氏体相变有抑制作用;在400℃时效的TiNi合金中,于200K左右处发现内耗峰,随着频率的增加,低温内耗峰向高温方向运动,此内耗峰与时效析出的Ti3Ni4粒子钉扎位错有关,用钉扎位错脱钉的G-L模型解释了低温内耗峰,此内耗峰的脱钉既包括机械脱钉,也包括热激活脱钉.     

相变内耗与伪滞弹性

Fe-Ni-C在扩散型(珠光体)相变时呈现较高的内耗峰，说明相界面(尤其是高能相界面)的运动对相变内耗起到重要作用，建议建立一个内耗峰值与相界面能量之间的关系式，Fe-Ni-C中贝氏体相变的内耗特征与珠光体的相似，贝氏体相变孕育期内已发现相变内耗峰．结合溶质区的实验结果，证明贝氏体相变系扩散形核马氏体相变中相界面能量较低，导致其内耗峰值低于扩散型相变的峰值．马氏体相变的软模现象为相变形核机制提供启迪．fcc→hcp反铁磁相变抑制了马氏体相变动力学，但促发了fcc→fct相变，在ZrO2-CeO2一Y2O3陶瓷中，因m→t逆相变而引起的滞弹性可称其为伪滞弹性，其弛豫时间长达数日之久。     

CuZnAl合金的马氏体及其相变的阻尼性能SCIEI

本文研究了CuZnAl合金在马氏体及马氏体相变时的阻尼性能。结果表明,在马氏体状态的内耗是一种M/M界面内耗,利用位错内耗理论的表达式可解释其变化规律。在马氏体相变区的内耗,包括M/M界面内耗及相变内耗两级分,其中相变内耗又由马氏体逆转变产生的内耗及应力诱发马氏体内耗两部分组成,并且前者占主导地位、合金阻尼性能的衰减与激振过程中引入的位错有关,并在一定振动次数后趋向一稳定值。     

Mn-Cu合金马氏体相变与沉淀的内耗SCIEI

用倒扭摆内耗仪测量了含Mn量92.8及90wt-％两种Mn-Cu合金在—100—400℃温度范围的内耗温度谱。除在-40及160℃附近是熟知的孪晶界面弛豫峰和马氏体相变峰(P_?峰)外,还新发现40℃内耗峰(P_2峰)是Spinodal组分分解形成的贫Mn区内的马氏体相变内耗峰。200℃附近的弛豫峰(P_3)与a-Mn的沉淀物有关,激活能为1.1eV。340℃弛豫峰(P_4)是在430℃真空时效过程中逐渐形成的,激活能为1.47eV。     

时效对Mn-Cu-Al三元合金的内耗、杨氏模量和力学性能的影响

测量了Mn-Cu-Al三元合金(含56-60wt-％Mn,0-3.59wt-％Al)在-150—150℃的声频内耗,发现当试样在调幅线的温度范围内进行时效时,内耗随着时效时间的增加而增加,并在特定的时间内达到极大值.时效温度越高,达到极大值的时间越短.在时效一定的时间后出现马氏体相变峰和孪晶界面弛豫峰.相变峰随着时效时间的增加而向高温移动;弛豫峰则出现在15℃左右(频率约1kHz),测得其激活能是0.56eV. 在调幅线内时效使合金的硬度、强度及脆性墙加,Al元素有增加合金的强度而降低其内耗的作用.实验结果表明,在450℃时效2—3h,可得到合金的内耗和强度的最佳综合指标. 根据内耗、模量、金相检验和X射线分析的结果,认为调幅分解后产生的富Mn区是合金发生相变和高内耗的来源,也是合金的强度增加和韧性降低的原因.     

PZT陶瓷材料低温相变的内耗测量

通过差热分析(DSC)、内耗以及Young’S模量等测量了PZT铁电陶瓷材料的相变行为，结果表明，在261和225K各出现一个内耗峰．前者与DSC探测到的峰温一致，对应于从四方到单斜的一级相变；后者峰形不对称，对应的Young’S模量有突变，但在DSC上无反映，这可能与界面的运动有关，即与相变的稳态内耗有关。     

铸态Mn-Cu合金的马氏体相变内耗的研究

对含Mn量为90%的铸态Mn-Cu合金的马氏体相变内耗进行了研究.用低频测量时,稳定峰(变温速率T=0)的峰温与频率无关,峰高随f的增加而减小,因而不是静滞后型内耗.连续变温的相变峰高与T,f有关,但峰高Q_m~(-1)与T,1/f或T/f都不满足线性关系;在一定振幅范围内(A_ε:1×10~(-5)—1×10~(-4)),峰高与应变振幅基本无关.因而,认为低频变温马氏体相变内耗的大小与相变中共格界面有关,即马氏体相变内耗不仅有体积效应的贡献,而且有界面效应的贡献.     

共析Al-Zn合金非平衡扩散型相变内耗和模量特征

研究了淬火Al-Zn共析合金中非平衡Spinodal预相变和后继的不连续转变低频内耗特征和模量效应。在非平衡Spinodal预相变中,观察到存在着与大幅度长波长的静态浓度波相联系的Spinodal失稳并没有引起局部模量软化效应。Spinodal预转变共格性的出现与消失和不连续转变中相界面面积的最大值,引起各自相应的时效内耗峰,但与峰相应的模量软化效应并未发生。     

Fe-Al合金有序化过程中的内耗峰

利用内耗方法对B2 Fe-Al合金的有序化过程进行了研究,并分析了有序化过程与原子换位运动之间的关系.对于油冷Fe47Al53合金,在570℃左右观察到一个内耗峰;但是对于炉冷样品,该峰并不出现.这个内耗峰具有典型的相变峰特征,XRD和DSC显示,该峰的出现与样品的有序化过程有关,它产生于反位链原子通过最近邻的空位向自身亚晶格位置的跳动. 油冷Fe57Al43合金中类似的峰出现在540℃附近.     

固溶时效处理对Ti-55.06%Ni-0.3%Cr合金组织和性能的影响（英文）

通过拉伸试验、动态力学分析(DAM)和球差电镜研究固溶时效处理对Ti-55.06%Ni-0.3%Cr(摩尔分数)合金的显微组织、力学性能和内耗性能的影响。结果表明:析出Cr3Ni2相粒子的时效态合金的抗拉强度和硬度总大于无Cr3Ni2析出的固溶态合金,时效峰温度为375°C。固溶态和375°C时效合金的内耗峰值(tanδ)均随频率的增加而降低,降温过程出现奥氏体(B2)→预马氏体相(R)和R→马氏体(M)两个相变内耗峰;升温过程中由于R和M相变的叠加,两种状态合金均只出现一个M→B2相变内耗峰。此外,由375°C时效态合金析出的Cr3Ni2相粒子导致的基体中Cr、Ni含量降低,晶格畸变程度减弱,相变阻力减小,使得375°C时效态合金的内耗峰峰温向高温方向移动。     

等温时效过程Cu—Al—Be形状记忆合金内耗行为研究

对ＣｕＡｌＢｅ合金在等温时效过程中的内耗特性进行了研究。结果表明,等温时效时该合 金内耗主要是由应力诱发马氏体相变和Ｍ／Ｍ、Ｐ／Ｍ界面在交变应力下的粘滞性迁移所引起的。 时效过程中,合金内耗迅速下降,至一定值后趋于稳定,且大小受测量频率影响。在马氏 体态时效时,内耗衰减曲线出现峰值,这与试样中的淬火空位及其在时效时的界面扩散有 关。     

高阻尼TNCH-Z钛合金阻尼机制研究

在变频、变温和不同应变振幅下,对不同热处理后的新型阻尼TNCH-Z钛合金的低频阻尼特性进行研究,同时对该合金的声频内耗进行测量。结果表明:室温低频范围内,合金的阻尼性能受应变振幅影响较大:应变振幅增加,合金的阻尼性能随之提高;合金的相变阻尼随频率的加快而降低。由于马氏体相变的影响,合金对温度变化比较敏感。在-50～100℃相变范围内,合金的内耗峰值tanφ=0.08(加热)/0.09(冷却),马氏体相的内耗值高于母相的。受到热处理制度的影响,该合金的内耗峰宽化,提高了该合金的使用温度。该合金在声频范围内的内耗值达到10-2级。     

共析转变过程中内耗与复模量行为的对比

通过系统地改变振动频率和变温速率，用低频强迫振动模式，测量了Ｚｎ－２２％Ａｌ合金的动力力学性能，观测到析析转变时具有典型一级相变特征的内耗，峰；结合实验结果；从复模量的实部和虚部随振动频率和变温速率的变化关系出发，讨论了界面的稳定性和低频相变内耗的特征。     

Cu—Al—Be形状记忆合金的低频相变内耗研究

在变频、变温、变振幅的条件下,对ＣｕＡＩＢｅ合金的低频相变内耗进行了研究、结果表明：ＣｕＡＩＢｅ合金的连续变温相变内耗峰峰高Ｑｍ－１与变温速率ｖ和振动频率ｆ都有关,但与v、1/f或v/f都成非线性关系;峰温Tp与f无关,随v的增大而升高;温度低于Ｍｓ时,合金内耗Ｑ－１与应变振幅Aε呈线性关系。