训练及热循环对CuZnAl合金马氏体形态的影响

本文研究了ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金在训练后以及热循环后热弹性马氏体的形态；分析了马氏体形态对该合金的双程记忆效应的影响。     

隐蔽马氏体形态实质的初步研究

本文对目前钢件淬火组织中,性能优良的隐蔽马氏体的形成规律及其形态、实质进行了探讨,通过试验进一步证实了加热时,奥氏体内碳浓度不均匀,是淬火后获得隐蔽马氏体的主要原因。用光学金相及电子金相方法,对低、中、高碳钢以及低、高合金钢热处理后的隐蔽马氏体进行了观察分析,说明隐蔽马氏体的实质是一种极细的马氏体,其形态和它所具有的碳浓度相对应。指出,一般加热后直接淬火得到的隐蔽马氏体基本上是两类马氏体的混合型组织。马氏体之所以被细化是由于马氏体在生成时,对不同碳浓度区有一种“不可穿越性”。并从细化和控制形态的角度出发,提出获得不均匀奥氏体的淬火加热新工艺,为进一步发挥现有常用碳钢及低合金钢的潜力探索新途径。     

从马氏体形态学论发挥钢件强韧潜力的途径

本文归纳了马氏体形态学研究的规律。综合了马氏体形态对机械性能的影响。探讨了近几年来提高钢件使用寿命的热处理(淬火)工艺与马氏体形态的关系。从马氏体形态学观点,提出了发挥工业用钢强、韧性潜力的途径。为了提高钢件的强度和韧性,首先必须采用适宜的淬火规范,使其获得群集状(板条状)马氏体组织。     

低炭马氏体的电子显微镜研究

前言马氏体是钢的基本组织之一,马氏体的形态类型对钢的性能有很大的影响,因此,正确认识马氏体的形态类型,掌握马氏体的形态及其形成规律,对搞好金相检验与热处理工作有重要的意义。国外有过大量的研究,国内也在开展讨论。     

GCr15钢中马氏体形态的研究

利用透射电镜，对ＧＣｒ１５钢中马氏体形态进行了研究．结果发现：过冷奥氏体等温转变过程中，首先形成沿晶界生长的板条马氏体以及由晶界向晶内生长的板条马氏体和孪晶马氏体，然后在晶内形成孪晶马氏体和共生片状孪晶马氏体．     

GCr15钢中马氏体形态的研究

利用透射电镜，对ＧＣｒ１５钢中马氏体形态进行了研究，结果发现，过冷奥氏体等温转变过程中，首先形成沿晶界生长的板条马氏体以及由晶界向晶内长生的板条马氏体和孪晶马氏体，然后在晶内形成孪温马氏体和共生片状孪晶马氏体。     

含碳量对Fe—C合金马氏体形态的影响

研究了0.2～1.5％C的Fe—C合金中马氏体的形态,发现:0.2～0.7％C的Fe—C合金淬火后得板条状马氏体,0.7～1.4％C的马氏体是蝶状的,1.5％C以上的Fe—C合金淬火得透镜片状马氏体。亚结构从缠结位错向孪晶转化,从形变孪品向相变挛晶转化。而位错和孪晶亚结构,在不同含碳量的马氏体中是共存的,仅是数量不同而已。     

高温形变淬火对奥氏体晶粒大小及马氏体形态的影响

采用含碳量不同的碳素钢,在五种不同的形变淬火工艺处理后,通过金相显微分析及电子显微镜观察,探讨了高温形变淬火对奥氏体晶粒大小及马氏体形态的影响。     

T10A钢冷镦模具强韧化的研究

本文为提高冷镦模的使用寿命,使强度、韧性、硬度得到较好地配合,对T10A钢冷锻模具进行了低温短时加热淬火组织形态和机械性能的研究,采用了球化退火后于750℃加热淬火,200℃回火,获得了片状马氏体和近40％的板条马氏体淬火组织.回火后硬度达HR_c58～60,韧性比现行工艺提高1.6倍,模具使用寿命提高近一倍.     

马氏体临界晶核的研究

应用Axiovert-25CA型金相光学显微镜和QUANTA-400环境扫描电镜对几种材料马氏体相变时的形核地点和形态进行了观察,发现马氏体不仅可在奥氏体晶粒内部形核,而且可在晶界、相界面等处形核.研究了马氏体晶核形成时的能量变化规律,计算了马氏体晶核的临界尺寸、形核功.马氏体临界晶核尺寸约为7～20 nm,形核功约为200～600 J·mol-1.     

时效和热循环对CnZnAl系合金记忆性能的影响

本文研究了CuZnAl系合金去稳定化处理后,经马氏体状态长时间时效以及多次热循环时记忆特性的稳定性。结果表明,马氏体稳定化去除彻底的材料,在马氏体时效及热循环过程中记忆特性将基本保持不变,而去稳定化不彻底的材料,在马氏体时效过程中尚有再稳定化现象;在多次热循环过程中仅使A_s有所下降,而恢复率仍保持低值。     

Microstructure and shape memory effect of Cu-26.1Zn-4.8Al alloy

The influence of processing parameters on the microstructure and shape memory effect of Cu-26.1Zn-4.8Al alloy was investigated. The treated specimens were characterized by metallography, X-ray diffraction （XRD） and transmission electron microscopy （TEM） to explain the mechanism of shape memory effect in Cu-26.1Zn-4.8Al alloy. The results reveal that the shape memory effect is markedly increased by appropriate quenching and ageing process. XRD shows that γ phase precipitates from martensite when aged at higher temperature and γ precipitates impair the shape memory effect. TEM analysis indicate that the substructure of plate-like martensite consists of twins and stacking faults.     

Cu-Al-Mn-Zn-Zr合金的显微组织及其形状记忆效应

利用扫描电镜、X射线衍射研究了CuAlMnZnZr形状记忆合金的显微组织及其晶体结构并利用弯曲变形法测定了该合金的形状记忆效应．试验结果表明：Cu-11．1Al-6．45Mn-1．6Zn-0．1Zr和Cu-10Al-8．75Mn-8．6Zn-0．1Zr(wt％)合金的马氏体形态、亚结构、晶体结构及记忆特性与Al、Mn、Zn含量有着密切的关系，其中Al的影响最大．当Al含量为11．1％时，马氏体为孪晶亚结构，晶体结构为N2H，记忆特性良好；Al含量为10．0％时，马氏体为层错亚结构，晶体结构为N18R，记忆特性稍差。     

重新训练对Cu－Zn－Al合金组织与记忆性能的影响

用约束训练法对热循环后的Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ形状记忆合金进行了重新训练．结果表明，热循环导致的记忆衰减可以通过重新训练予以改善．透射电镜和Ｘ射线衍射分析指出，重新训练后，发生了马氏体的再取向，因热循环而引入的细条状、台阶状及交叉状变体大部分消除，马氏体内的位错密度降低，有序度增高，从而改善了合金的记忆性能．     

双程形状记忆效应的唯象动力学模型

构造可以用于描述一维结构的形状记忆合金（SMA）的双程形状记忆效应的唯象动力学模型. 该模型基于与形状记忆合金中热弹性相变有关的唯象理论,将应力场和热场下的滞回环曲线视为马氏体相变和马氏体变体重构在宏观层面上的表现. 为了模拟温度诱发的相变,构造非凸自由能函数,使得函数的每个局部平衡对应于相变过程中的一个相. 在外部负载（力或者热）的作用下,可以通过模拟系统状态（应变）在不同平衡态之间的转变,研究温度诱发的相变. 相变动力学的控制方程采用拉格朗日方程,以非线性微分方程来表示. 利用非线性常微分方程描述单程形状记忆效应,通过对不同相变过程的加权组合描述双程形状记忆效应. 开展有关力和热负载下的数值实验,模拟热和应力诱发的相变以及热负载下与单程形状记忆效应和双程形状记忆效应有关的滞回环,模拟马氏体重构所导致的单滞回环以及超弹性效应所引起的双滞回环. 从实验结果可以看出,双程形状记忆效应及超弹性效应均可以被提出的模型成功捕捉,验证了该模型的描述能力.     

Tb对Ni50Mn29Ga21合金的组织和磁感生应变的影响

运用X光衍射的方法研究了稀土元素Tb对形状记忆合金Ni50Mn29Ga21金相组织的影响.结果表明,稀土元素Tb的加入可以明显地减小合金的晶粒尺寸,提高马氏体在合金中的含量,但是也使得合金的磁感生应变在经历一段上升后发生回落.     

Cooling rate effects on the structure and transformation behavior of Cu-Zn-Al shape memory alloys

Different fragments of a hot-rolled and homogenized Cu–Zn–Al shape memory alloy（SMA） were subjected to thermal cycling by means of a differential scanning calorimetric（DSC） device. During thermal cycling, heating was performed at the same constant rate of increasing temperature while cooling was carried out at different rates of decreasing temperature. For each cooling rate, the temperature decreased in the same thermal interval. During each cooling stage, an exothermic peak（maximum） was observed on the DSC thermogram. This peak was associated with forward martensitic transformation. The DSC thermograms were analyzed with PROTEUS software： the critical martensitic transformation start（Ms） and finish（Mf） temperatures were determined by means of integral and tangent methods, and the dissipated heat was evaluated by the area between the corresponding maximum plot and a sigmoid baseline. The effects of the increase in cooling rate, assessed from a calorimetric viewpoint, consisted in the augmentation of the exothermic peak and the delay of direct martensitic transformation. The latter had the tendency to move to lower critical transformation temperatures. The martensite plates changed in morphology by becoming more oriented and by an augmenting in surface relief, which corresponded with the increase in cooling rate as observed by scanning electron microscopy（SEM） and atomic force microscopy（AFM）.     

形状记忆合金的二维本构模型

形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)的二维本构模型是在SMA由奥氏体和马氏体动态组成的基础上建立起来的.在一定的应力与温度范围内,由于马氏体是弹塑性的,则把奥氏体的行为假设为线弹性的,SMA行为被认为是每一相单独行为的动态组合.利用传统的塑性理论提出了SMA的二维本构模型,此模型可以用来描述SMA的主要特征,如铁弹性、形状记忆效应和伪弹性等,计算结果比较符合实验结果.     

TiNi和TiNiCu记忆合金薄膜的温度记忆效应研究

在形状记忆合金的相变过程中,如果温度升至TS后停止升温,并降温至马氏体相变结束温度Mf以下,则在下一次完全相变循环中出现动力学停顿,而这一动力学停止温度点与上次的停止温度密切相关,这一现象被称为温度记忆效应。该文通过示差扫描量热法对TiNi和TiNiCu合金薄膜进行一次或连续几次不完全相变,系统地研究了温度记忆效应。结果表明,不仅温度记忆效应是形状记忆合金固有现象,而且温度记忆效应与马氏体变体间的弹性能及母相和马氏体相之间的共格应变密切相关。     

合金元素及热处理方式对CuZnAl系合金形状记忆恢复力的影响

本文研究了CuZnAl系合金马氏体稳定化去除后,合金元素及热处理方式对形状记忆恢复力的影响。结果表明,合金形状记忆恢复力的大小与其屈服强度有关,改变合金成份或变更热处理方式使合金屈服强度升高,形状记忆恢复力将相应增大,有利于提高合金的恢复性能,合金处于拘束状态时将使恢复温区明显增大,但对恢复开始点As基本没有影响。