通过形变时效析出NbC提高FeMnSiCrNiNbC合金形状记忆效应

为开发免训练、高可恢复变形量的FeMnSiCrNi合金，研究了直接时效和形变时效对FeMnsiCrNiNbC合金形状记忆效应的影响，通过TEM分析了微观组织的变化。结果表明：与直接时效相比，10％室温形变后时效对合金形状记忆效应的提高更显著。形变后产生的晶体缺陷提供了NbC的形核位置，使NbC的析出速度显著增加，析出数量增多，粒径减小，因而对基体的强化效果更显著。同时NbC析出导致的弹性应变场提高了应力诱发￡马氏体逆转变的可逆性。     

形变时效时间对FeMnSiCrNi合金微观组织和形状记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效时间对Fe-13Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C合金微观组织和形状记忆效应的影响.结果表明.直接时效后只有少量Cr23C6第二相在晶界和晶内弥散析出,而形变后再时效有大量的Cr23C6在晶内沿某些特定的方向析出.形变时效时间不仅影响第二相的析出数量,还影响第二相析出的方向性,从而影响合金的形状记忆效应.形变时效时间存在最佳值.室温10%形变后再经1 073 K×300min时效,第二相数量多且在晶内析出的方向性好,合金的形状记忆效应达到最大值80%.     

形变时效温度对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金形状记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效温度对Fe-13Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C合金形状记忆效应和微观组织的影响.结果表明,直接时效后Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金在奥氏体晶界和晶内只有少量Cr23C6第二相弥散析出,而形变后再时效有大量的Cr23C6在奥氏体晶内沿某些特定的方向析出,显著强化基体的同时提高了ε马氏体的可逆逆转变性.形变时效温度影响第二相的析出数量和方向性,从而影响合金的形状记忆效应,存在一个最佳的时效温度.当形变后在1073 K时效300 min时,不仅第二相数量多且在晶内析出的方向性好,合金的形状记忆效应达到89%.     

形变温度对FeMnSiCrNiC合金第二相方向性析出及记忆效应的影响

基于控制第二相方向性析出提高铁基合金形状记忆效应的构想,研究了不同形变温度对Fe13.53Mn4.86Si8.16Cr3.82Ni0.16C合金γ/ε界面(母相丫与诱发马氏体ε之间界面)的数量和结构及随后时效第二相析出的数量和方向性的影响,以及第二相析出的数量和方向性对马氏体相变和形状记忆效应的影响.扫描电镜分析显示,形变温度远高于Ms时,无γ/ε面产生,时效后第二相析出少;形变温度接近Ms时,产生大量γ/ε面,时效后析出第二相数量很多,且方向性良好;形变温度进一步接近Ms时,γ/ε界面交叉,导致时效后方向性的第二相也交叉.透射电镜分析显示,析出方向性Cr23C6第二相的合金再次进行预变形时,产生的应力诱发马氏体具有单一方向.原因在于方向性Cr23C6及其产生的应力场对马氏体相交产生约束作用,避免马氏体片之间的交叉,使其具有更好的可逆转变性.     

时效方式对FeMnSiCrNi系合金形状记忆效应及低温松弛的影响

研究了时效方式对FeMnSiCrNi系合金形状记忆效应和低温松弛性能的影响。结果表明，形变后时效比未变形时效析出的碳化物更多、更细小、分布更均匀，有利于提高基体的强度，抑制不可逆的塑性变形的发生，从而显著提高合金的形状记忆效应和回复应力。合金经过10％变形后时效比未变形时效的回复量提高38％139％，回复应力提高12％-22％。不同时效方式的低温松弛率都不大，在213K时只有16％左右，尽管形变时效后回复应力的提高会提高低温松弛率，但并不显著，仅为0％～3．0％。     

形变时效对不同Cr含量FeMnSiCrNiC合金回复应力的影响

研究了形变时效对不同Cr含量的FeMnSiCrNiC合金的最大回复应力和室温回复应力的影响.结果表明,与固溶处理相比,经过室温10%变形、1123 Kx300 min时效后,Cr含量(质量分数)为13%和8%的FeMnSiCrNiC合金的最大回复应力和室温回复应力均显著提高.其中w(Cr)=13%的合金室温回复应力达到271MPa,是传统合金热机械训练后回复应力的2倍多.     

形变时效对不同Cr含量Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金记忆效应的影响

研究了时效工艺对不同Cr含量Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金形状记忆效应的影响,通过SEM分析了其微观组织变化.结果表明:Cr含量为12wt%的Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金具有与Cr含量为8wt%的合金相当的形状记忆效应.直接时效时只有少量Cr23C6析出相在晶界和晶内析出.形变后时效不仅使得析出的Cr23C6数量更多,粒径更小,而且Cr23C6的析出具有方向性.形变时效后合金的形状回复率显著高于直接时效合金的形状回复率.     

形变时效对Fe14Mn5Si8Cr4NiC形状记忆合金记忆效应和耐蚀性能的影响

研究了形变时效对Fe14Mn5Si8Cr4NiC合金形状记忆效应和耐蚀性能的影响.结果表明,对合金进行拉伸变形后时效,碳化物在晶粒内有方向性地大量析出,碳化物的尺寸比未形变时效的更小,分布更均匀,因而有利于提高合金强度,抑制不可逆塑性变形的发生,有利于应力诱发形成薄片状的ε马氏体,使合金的形状记忆效应显著提高,且大变形量要比小变形量的效果显著.对于不同的预拉变形量,最佳时效时间均为300 min左右.对合金进行10%拉伸变形后,形状回复率η比直接时效的合金提高了45%～135%左右,比在最佳淬火温度淬火后的合金提高5%～24%左右.通过电化学腐蚀试验可知,合金变形后时效的耐蚀性能也比较好,接近于18-8型不锈钢.     

控制第二相方向性析出对铁基合金记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效对Fe-13．53Mn-4．86Si-8．16Cr-3．82Ni-0．16C合金第二相析出、马氏体相变和形状记忆效应的影响．SEM和XRD分析表明,时效后有大量Cr23C6第二相析出,但直接时效析出的Cr23Ca无方向性,而形变时效后Cr23C6呈方向性析出．相同时效时间下,形变时效析出的Cr23C6数量显著增多,且尺寸减小．两种时效均都能显著提高合金的形状记忆效应,且都存在一个最佳的时效时间．形变时效后的形状记忆效应达到82％,显著高于直接时效的记忆效应（43％）．通过控制第二相方向性析出,可制备出不需训练的高形变回复能力的铁基形状记忆合金．     

热处理对Fe17Mn5Si8Cr5Ni形状记忆合金回复应力的影响

研究了热处理对Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC形状记忆合金回复应力的影响。结果表明:(1)随着淬火温度的升高,合金的回复应力增加,在750℃左右时,合金的回复应力(加热时的最大回复应力"h和冷却到室温的回复应力"r)最大;(2)合金经1100℃×30min固溶后再进行时效处理,时效温度在450～600℃(时效时间为1h)时,合金的回复应力达到最大;时效时间(时效温度为600℃)对"h影响不大,对"r有显著的影响,当时效时间为360min时,"r达到最大,然后又降低。