热-机械训练对Fe-20Mn-5Si-5Cr-3Ni形状记忆合金性能的影响

研究了热-机械训练对Fe-20Mn-5Si-5Cr-3Ni合金形状记忆效应(SME)的影响,对合金在HCI、NaOH和NaC1溶液中的耐腐蚀性进行了实验研究.结果表明,热-机械训练能够有效提高合金的形状回复率,在600℃进行中间退火,形状回复率较好;热-机械训练次数为3次时,形状回复率达到最大值(98%).Fe-20Mn-5Si-5Cr-3Ni合金的耐腐蚀性在NaOH溶液中较好,在NaC1溶液中次之,在HC1溶液中较差.     

热处理工艺对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金形状记忆效应的影响

研究了回复退火温度及淬火工艺对Fe-20Mn-5Si-5Cr-3Ni合金形状记忆效应的影响.结果表明,合适的回复退火温度能够有效提高Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金的形状记忆效应,淬火工艺对合金的形状回复率有较大影响.合金在500～600℃回复退火可以获得较好的形状记忆效应;600℃淬火后形状回复率最高达92%.在水中或油中淬火后,合金的形状记忆效应差别不大.     

Ti60Cu14Ni12Sn4Nb10合金等温退火过程中的相变研究

通过水冷铜模吸铸法制备出了Ti60 Cu14 Ni12Sn4 Nb10复相合金.对合金在不同温度下等温退火过程中的相转变及显微结构演化进行了研究.结果表明,该合金的显微组织主要由β-Ti枝晶相、纳米晶化相和少量非晶相组成.在450℃退火时,合金中有ω-Ti和面心立方结构的Ti形成;而在550℃退火时ω-Ti消失,同时由于非晶相发生了晶化,基体中有TiNi相析出,该晶化相在高于715℃时,转变为稳定的Ti2Ni相;当温度达到795℃时,合金中的β-Ti枝晶相转化为α-Ti.     

时效和SME训练对Ti50Ni50合金丝记忆效应的影响

研究了不同时效热处理和形状记忆效应训练（SME）对Ti50Ni50合金丝的单程形状回复率ηs、双程回复率ηt。的影响。结果表明：时效温度在300-500℃时，ηs保持在一个较高的状态，出现一个稳定的平台；时效温度从500℃升到600℃时，仇急剧下降，550℃时下降了56.7％，600℃时下降了68．3％。时效温度在400-600℃时双程记忆效应最平稳也是最好的。随着训练次数的增加．单程记忆效应是减弱的，训练75次后的回复率仅为未经训练的60％。不同的时效温度，减弱的趋势是一致的。随着训练次数的增加，ηt显著增加，训练75次后基本稳定，回复率增加了200％，时效温度高于500℃后，训练对双程回复率影响不大。     

退火温度对淬火态Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金记忆效应的影响

研究了退火温度对淬火态预先存在热诱发ε马氏体的Fe-14Mn-5.5Si-8.0Cr-5.0Ni合金和无热诱发ε马氏体的Fe-19Mn-5.0Si-8.0Cr-6.0Ni合金记忆效应的影响。结果表明:预先存在热马氏体合金的形状回复率随退火温度的升高,先上升后下降,在500℃附近达到最大值。但无热马氏体存在合金的形状回复率随退火温度的变化却相反,在500℃附近达到最小值;两种合金的Ms温度都随退火温度的升高而下降,在500℃附近达到最低。预先存在热马氏体的合金由于退火后Ms温度的降低,减少了热诱发的马氏体量,因而形状记忆效应得到了提高;而无热马氏体存在的合金由于退火后Ms温度的进一步下降,使得应力诱发马氏体转变更不容易发生,因此形状记忆效应反而下降。     

Co对Ti-Ni形状记忆合金相变和形变特性的影响

用热重分析仪、X射线衍射仪、示差扫描量热仪及拉伸试验研究了Co对Ti-49.8Ni(at%,下同)形状记忆合金相变和形变特性的影响。结果表明,中温退火态Ti-49.8Ni合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→A(A—母相,R—R相,M—马氏体相);随退火温度升高,该合金的马氏体相变温度升高,R相变温度先升高后降低;该合金室温相组成为马氏体,具有形状记忆效应(SME)。用1%Co置换等量Ti后所得Ti-49.8Ni-1Co合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→R→A,相变温度低,室温组成相为母相A,具有超弹性(SE)特性。退火温度低于600℃时,Ti-Ni基合金的SME和SE特性良好,退火温度超过600℃后,合金氧化加剧,SME和SE特性变差,塑性显著提高。     

高温退火对Ti-50.84at%Ni合金紧箍环组织及性能的影响

用示差扫描热分析(DSC)、XRD、光学显微镜等方法研究了850 ℃退火对Ti-50.84at%Ni合金紧箍环显微组织、相变特征和形状恢复率的影响.结果表明,Ti-50.84at%Ni合金锻造态和退火态组织都以Ni-Ti基体母相(B2)为主,而锻造后深冷处理则以Ni-Ti基体马氏体相(B19')为主,3种状态都含有少量的Ni4Ti3相.850℃退火后,合金中Ni4Ti3相减少且细小弥散,产生了较大的反相变应力,并增加了基体中的Ni含量,使得合金的马氏体转变温度(Ms)明显降低,且与R相变分离.高温退火消除了合金中的位错等缺陷有利于马氏体逆相变的进行,从而提高了紧箍环的形状恢复率和恢复力.     

铸态及退火处理后La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_(7.0)(TiNi_3)_(0.1)储氢合金相结构的研究

研究设计了La1.5Mg0.5Ni7.0(Ti Ni3)0.1储氢合金的成分,用高频感应熔炼炉熔炼了该合金,将铸态合金在真空管式炉中采用充入氩气气氛900℃退火处理,分别保温1、2、5、12 h后随炉冷却。对该合金进行XRD测试并用Rietveld方法拟合分析。结果表明,铸态和退火合金均由Ce2Ni7和Gd2Co7型的(La,Mg)2Ni7相以及La Ni5相组成。随着退火时间的增加,合金主相由(La,Mg)2Ni7相变为La Ni5相。同时,含有Mg元素的Ce2Ni7、Gd2Co7型相的晶胞体积呈减少趋势,而La Ni5相晶胞体积变化不大。     

Ti-49.8Ni形状记忆合金的氧化、相变和形变特性

用热重分析仪、X射线衍射仪、示差扫描热分析仪及拉伸试验机研究了Ti-49.8Ni形状记忆合金(SMA)的氧化、相变和形变特性.结果表明,退火温度超过600℃时Ti-49.8Ni合金的氧化加剧;400～600℃退火态Ti-49.8Ni合金冷却/加热时的相变类型为A→R→M/M→A(A-母相,R-R相,M-马氏体相),随退火温度升高,合金的马氏体相变温度升高,R相变温度基本不变,马氏体相变热滞先减小后升高,马氏体再取向应力先降低后升高,合金的塑性提高.Ti-49.8Ni合金室温相组成为M和TiO2,呈形状记忆效应;形变温度超过110℃后合金呈超弹性.400～550℃退火态合金的SME特性良好,退火温度高于600℃后合金特性变差;随循环次数增加,Ti-49.8Ni合金弹簧的应变恢复率减小,循环次数超过100次后恢复率衰减变缓.     

Ni含量和热处理对Ti-Ni形状记忆合金相变和形变行为的影响

用示差扫描量热仪和拉伸试验对比研究了不同温度退火态Ti50.5，Ni49.5、Ti49.8Ni50.2和Ti49.4Ni50.6合金的相变特性和形变行为。中温退火态Ti50.5Ni49.5和Ti49.8Ni50.2合金冷却／加热时的相变类型为A→R→M／M→A（A—母相，R—R相，M—马氏体），Ti49.4Ni50.6合金的相变类型为A→R→M／M→R→A。随Ni含量增加，Ti—Ni合金的相变温度降低，相变热滞增加。随退火温度Tn升高，这3种合金的马氏体相变温度升高，热滞减小；Ti50.5Ni49.5合金的R相相变温度TR恒定不变；Ti49.8Ni50.2和Ti49.4Ni50.6合金的TR先升高后降低。室温下，Ti50.5Ni49.5合金呈现形状记忆效应，Ti49.4Ni50.6合金呈现超弹性，Ti49.8Ni50.2合金呈现形状记忆效应＋超弹性。近等原子比和富镍Ti—Ni合金的形状记忆特性优于贫镍合金。随Ta升高，三合金拉伸曲线的平台应力减小；Ti49.4Ni50.6超弹性合金的滞弹性面积增大，阻尼性增强，能量储存密度和储存效率减小。Ta=673～773K时，Ti—Ni合金的形状记忆特性良好，Ta超过823K后，该特性变差。     

INFLUENCE OF PROCESSING ON SHAPE MEMORY EFFECT OF Fe-Mn-Si-Ni-C-RE SHAPE MEMORY ALLOY

Effect of carbon, compound RE, quenching temperature, pre-strain and recovery temperature on shape memory effect (SME) of Fe-Mn-Si-Ni-C-RE shape memory alloy was studied by bent measurement, thermal cycle training, SEM etc. It was shown that the grains of alloys addition with compound RE became finer and SME increased evidently. SME of the alloy was weakening gradually as carbon content increased under small strain (3%). But in the condition of large strain (more than 6%), SME of the alloy whose carbon content range from 0.1% to 0.12% showed small decreasing range, especially of alloy with the addition of compound RE. Results were also indicated that SME was improved by increasing quenching temperature (>1000℃). The amount of thermal induced martensite increased and the relative shape recovery ratio could be increased to more than 40% after 3-4 times thermal training. The relative shape recovery ratio decreased evidently depending on rising of pre-strain. Furthermore, because speed of martensite transi     

热处理温度对NiTiNb5相变温度和组织的影响

采用差式扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)和金相显微镜,研究了新型材料NiTiNb5合金经200～900℃热处理后的相变温度、相变滞后(As-Ms)、相变焓以及微观组织的变化。结果表明,当热处理温度低于700℃时,不论是锻态还是轧态,合金都没有出现马氏体及其逆相变,表明铸态NiTiNb5形状记忆合金经锻造或轧制后不再具有形状记忆效应,转变成结构材料;当热处理温度提高到800℃后,NiTiNb5合金锻态或轧态又出现较明显的马氏体及其逆相变,表明NiTiNb5合金经过合适的热处理,恢复了形状记忆效应。组织分析表明,800℃后的再结晶是NiTiNb5合金恢复"功能材料"特性的主要原因。     

热处理对Cu-Zn-Al形状记忆合金显微组织及回复率的影响

制备了Cu-27Zn-4.6Al(质量百分数)形状记忆合金,采用不同的工艺参数进行热处理.通过显微组织观察、XRD物相分析、形状回复率测试等对不同热处理后的样品进行了分析研究.结果显示,在850℃固溶淬火后出现板条较细小、界面平直清晰的典型马氏体组织;随着固溶温度的升高,合金的晶粒逐渐变大,形状回复率先增大后减小,850℃时达到最大.     

深冷处理时间对快凝过共晶Al-Si-Fe合金组织与性能的影响

在固溶时效的基础上研究了深冷处理时间对过共晶Al-Si-Fe合金组织与性能的影响。结果表明,随着深冷时间的延长,组织变化不大,合金的力学性能得到了很大的提高;最佳的处理工艺为固溶处理(520℃×3 h)+深冷处理(-196℃×48 h)+时效处理(120℃×10 h)。     

退火及深冷处理对SLM成形ZL114A合金组织及性能的影响

以选区激光烧结(SLM)成形ZL114A合金为研究对象,进行了SLM成形ZL114A合金的退火和深冷处理工艺试验,主要研究了退火温度和深冷保温时间对SLM成形ZL114A合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,230℃×2h退火处理后,SLM成形ZL114A合金的伸长率提高了18.0%,抗拉强度下降了2.9%;300℃×2h退火处理导致合金的抗拉强度和伸长率下降了28.2%和22.3%;合金退火态的微观组织表现为α-Al与Si相交界处存在大量的孔洞。而深冷处理(-196℃)对SLM成形ZL114A合金的力学性能有明显改善,其中深冷保温36h对力学性能提升效果最佳,相较沉积态,其抗拉强度提高了18.9%,伸长率提高了23.0%;其深冷态的共晶Si在基体中分散更均匀,并转为棒状结构,使合金的塑性得到明显提高。     

深冷处理在ZL204铝合金中的应用

研究了不同深冷处理工艺对ZL204铝合金力学性能以及残余应力消除效果的影响。结果表明,固溶后直接进行深冷处理,然后再进行人工时效时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率与未深冷相比均得到一定的提升。另外,深冷处理的残余应力消除效果明显好于传统的去应力时效以及时效+循环热处理。ZL204铝合金最佳的残余应力消除工艺为540 ℃×9 h固溶,60 ℃水淬+-196 ℃×1 h深冷,在空气中放置1 h+175 ℃×3 h人工时效,空冷。     

深冷处理对TC4钛合金退火过程中微观组织和力学性能的影响

采用液氮直冷法在-196 ℃下分别对10%、20%和40%压下量的TC4双相钛合金进行12 h的深冷处理并进行500 ℃不同时间退火处理。利用光学显微镜对晶粒尺寸进行表征;利用扫描电镜(SEM)对α相和β相体积分数进行表征;利用维氏硬度仪、电子万能试验机分别对硬度和拉伸性能进行表征。通过晶粒尺寸以及α相和β相组织结构的变化,来分析材料的硬度和拉伸性能的变化原因。结果表明,随着退火时间的延长,深冷退火试样晶粒尺寸呈先下降后上升的规律,β相的体积分数逐渐减少,转变为α相。深冷12 h轧制态TC4钛合金经过1 h的退火处理后,晶粒尺寸出现小幅度的下降,这与退火过程中产生的较小晶粒有关,并且材料在轧制后继续深冷使得材料的变形能更高,在退火过程中容易产生更多的小晶粒,同时更有利于促进β相向α相转变,材料在500 ℃退火1 h时综合力学性能表现优异。当退火时间超过1 h后,材料内α相和β相两相体积分数的变化逐渐趋于平缓,并且随着退火时间的延长,晶粒粗化现象比较明显。因此,材料的强度和硬度均低于退火1 h时的强度和硬度。冷轧变形的TC4合金经12 h深冷后在500 ℃退火1 h较为理想,可获得较好的综合力学性能。     

Cu-11.19Al-6.43Mn合金的形状记忆效应

测试了Ｃｕ－１１．１９Ａｌ－６．４３Ｍｎ合金的形状记忆效应,研究了预变形程度、恢复温度和训练次数对该合金的单向和双向形状记忆效应的影响。结果表明：该合金有一个能完全恢复的最大预变形程度εｍ,它随恢复温度的提高而增大,其最大值约为４．５％;合金的双向记忆效应随训练次数增加而增大。在适当的训练次数和训练温度下,其最大的冷却和加热时的开头恢复量之比值约为３０％。     

冷轧+退火对CoCrNi中熵合金显微组织和力学性能的影响

研究了CoCrNi中熵合金分别经低温(-196℃)和室温(25℃)冷轧及分别700℃和800℃退火后的显微组织和力学性能。结果表明,合金经低温冷轧+700℃退火后具有优良的强度-韧性匹配,抗拉强度为1023 MPa,总延伸率为34%,相比于室温冷轧+700℃退火、低温冷轧+800℃退火和室温冷轧+800℃退火,其抗拉强度分别提高了16%、13%、37%,主要是由于试样内发生回复与再结晶产生退火孪晶,细化晶粒,减小位错密度,阻碍位错的移动,提高合金强度。