Cu－Zn－Al合金双程形状记忆性能的衰减特性

本文研究了在冷热循环过程中Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金双程记忆性能的衰减规律。实验分别考察了高温和低温残余应变的变化规律，结果表明：双程记忆性能的衰减可分为两个阶段，在第一阶段性能的衰减主要与热弹性马氏体的再取向有关，而在第二阶段性能的衰减与位错的增殖有关。

CuZnAl(Mn)合金双程记忆性能的衰减特性

本文探讨了CuZnAl,CuZnAlMn合金的弹簧试样在相变热循环过程中双程记忆性能的变化规律,表明引起铜基形状记忆合金双程记忆性能衰减的主要因素是由于位错增殖;在有外加应力条件下热循环时,还要考虑应力诱发马氏体对记忆性能的贡献。少量Mn的加入使CuZnAl合金在热循环过程中位错增殖加速,同时使应力诱发马氏体容易产生,结果导致在有外加应力条件下热循环时Mn能缓和记忆性能的衰减。

Cu Zn Al合金在拘束训练条件下双程记忆性能的研究

本文就Cu-25.71Zn-4.18Al合金在约束训练条件下的双程记忆性能和机理作了一些研究。结果表明:对Cu-Zn-Al合金采用拘束训练后可获得较好的双程记忆性能,双程恢复角可达70°,训练后的合金做成的元件在80℃作长时间停留双程记忆,性能稳定,热循环疲劳寿命到达15500次。拘束训练所获得的双程记忆主要与残余菱形马氏体组织有关。

CuZnAl合金的马氏体及其相变的阻尼性能

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。

形状记忆合金与热双金属片特性的比较

热双金属片与形状记忆合金二者均能显示出形状随温度升降而发生变化的效应。但是由于它们的动作来源是基于不同的机制,因而显示出不同的动作特性,在应用上也具有各自的特色。热双金属片已有悠久的使用历史,而记忆合金则是近年发展起来的新材料,本文的目的在于为设计及应用热敏元件的工作者提供某些基本数据及材料学的原理,以进一步熟悉记忆合金这一新材料,使之能在更多的领域内为工程技术服务。

铁合金的形状记忆效应

形状记忆效应现象已在许多合金中观察到,它不仅在呈现热弹性马氏体的合金中产生,也可在呈现非热弹性马氏体或不受应变能控制的准马氏体(Quasimartesite)中产生。由于受到价格、加工性能,记忆特性等方面的限制,目前在工业上具有应用价值的合金,按其组成可分为两大类:1.非铁合金:如NiTi,CuZnAl,CuAlNi等,它们的记忆效应与热弹性马氏体向母相的逆转变密切相关。2.铁合金:如FeNiCoTi,FeMnSi等,前者为热弹性马氏体而后者为非热弹性马氏体,其记忆效应来源于应力诱发的马氏体向母相的逆转变。

Mn对CuZnAl记忆合金稳定化的影响

本文研究在CuZnAl合金中添加第四组元Mn对时效性能的影响。结果表明:少量Mn的加入使CuZnAl合金的马氏体稳定化倾向减弱,但在母相状态时效时Mn却使时效作用加速(As温度上升得快,虽然上升幅度小)。根据实验结果,运用三元合金有序理论对合金的自由能作了计算,表明Mn降低合金中Cu-Zn原子间互作用,从而影响了合金的时效稳定化性能。

高阻尼CuZnAl(Mn)合金的研究

本文通过单悬臂弯曲自由振动衰减法研究了CuZnAl及CuZnAl(Mn)合金的阻尼性能。结果表明CuZnAl(Mn)合金是性能优异的高阻尼材料,不但阻尼性能优于CuZnAl合金,而且激振(类似使用条件)作用下,阻尼性能衰减缓慢,即使用寿命长。该合金还有热处理工艺简单、阻尼性能稳定等优点。

Cu-Zn-Al合金的马氏体相变内耗

本文研究了相变温度范围内Cu-Zn-Al合金的内耗性能。合金的分析成分为Cu69.24Zn26.62 Al 4.14 wt％,合金相变温度M_s、M_f、A_s和A_f分别为69、40、54和70℃。结果表明:内耗由三部分组成,它们是马氏体-马氏体界面内耗、马氏体-热转变母相的界面内耗和马氏体(应力诱发的)-母相的界面内耗。Cu-Zn-Al合金的相变内耗值很高(Q^(-1)≈5×10^(-2))。模拟使用条件的激振试验还表明:这种高的相变内耗在使用过程中衰减缓慢。因此Cu-Zn-Al记忆合金还可作高阻尼材料用。

Fe-Mn-Si合金形状记忆性能的改善

主要研究了Fe-Mn-Si合金的形变温度、形变度对形变恢复率的关系。结果表明,当形变大于1.5%以后,记忆恢复率明显下降。但经热机械循环处理后合金的形状记忆性能得到明显改善。X射线衍射等分析得出,记忆性能的改善主要是由于形变诱发的ε马氏体增多。

CuZnAl(Mn)合金马氏体逆转变与马氏体稳定化

用电阻、热分析和X射线衍射等方法对CuZnAl(Mn)合金的马氏体稳定化现象进行了研究。结果表明,马氏体稳定化倾向决定于二种转变过程:马氏体逆转为母相和逆转前M9R马氏体转变为 M18R马氏体。1～2%Mn 的加入使得M9R马氏体转变为M18R马氏体的过程在M9R马氏体逆转为母相之前完成,因此MN减小CuZnAl记忆合金的马氏体稳定化倾向。

Mn对Cu-Zn-Al合金伪弹性的影响

通过测定不同温度下的σ-ε曲线,弹性模量及DSC热分析,研究了Mn对Cu-Zn-Al合金伪弹性的影响。结果表明,0.2%～2%Mn的加入,改善了Cu-Zn-Al合金的伪弹性,表现为提高了合金的dσ^(P→M)/dT和临界应力σ^(P→M)。这一提高与Mn使合金的相变熵△S^(P→M)增加有关。

CuZnAl合金马氏体阻尼性能的研究

本文研究CuZnAl合金在马氏体态的阻尼性能。结果表明,在马氏体态的内耗是一种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。合金阻尼性能的衰减与激振过程中位错的引入有关,并在一定激振次数后趋向稳定值。在抑制贝氏体析出的情况下,单位体积的内耗值与试样尺寸无关。

合金元素对CuZnAl记忆合金加热相变的影响

本文通过改变加热速度研究了添加Mn、Ni、Si不同合金元素的CuZnAl合金的加热相变行为。研究结果表明,CuZnAlMn合金随加热速度的改变,其加热相变最为稳定,CuZnAlNi与CuZnAl合金次之,加热相变以CnZnAlSi为最不稳定。作者认为这是由于合金元素的添加影响了空位的迁移与合金元素的扩散所致。因此,CuZnAl记忆合金由于Mn、Ni、Si合金元素的添加,会表现出截然不同的加热相变特征。

CuZnAl合金弹簧元件形状记忆的衰减

铜基形状记忆合金是最有工业应用前途的形状记忆合金之一。但铜基形状记忆合金存在着在使用过程中记忆性能易丧失问题而阻碍了它的实用化。 本文利用金相、射线衍射及透射电镜等实验手段,研究了CuZnAl记忆合金弹簧元件的稳定性,分析了其记忆衰减的原因。

CuZnAl系合金伪弹性的稳定性及Mn对其影响

通过测定应力循环和不同温度的σ-ε曲线,研究了CuZnAl(Mn)合金的伪弹性,结果表明:①在一定的温度下(A_f以上),随应力循环次数的增加,临界应力σ^(P→M)降低,伪弹性回复量R增大;达一定次数后,可得到完全的伪弹性,同时σ^(P→M),R,σ—ε曲线形状均趋于稳定。②Mn的加入,提高了CuZnAl合金的dσ^(P→M)/dT和应力诱发马氏体所需的应力σ^(P→M)。

加热速度对Cu－Zn－Al－Mn淬火态合金马氏体逆相变的影响

用直流电阻法对Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｎ淬火态试样在不同加热速度下的马氏体逆相变进行了研究．结果表明，加热速度对Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｎ水淬及油淬试样的逆相变有较大的影响，尤其对水淬试样，加热速度慢到一定程度可以阻止马氏体逆相变的发生，或者使逆相变中出现反向过程，即ＤＯ３→ＭＩ８Ｒ转变．在慢速加热时，同时存在着马氏体时效及母相时效两种时效作用，加热速度越慢，这两种时效作用影响越大，从而使马氏体逆相变表现出对加热速度的敏感性．

正电子湮没技术在研究合金形状记忆性能中的应用

本文用正电子湮没技术测试了Cu-Zn-Al形状记忆合金100℃母相时效过程中空位的变化。结果发现,随着时效时间的延长,空位浓度不断降低,空位尺寸不断增大。这一结果很好地解释了记忆合金马氏体逆转变温度As的变化规律,从而证明过饱和空位是Cu-Zn-Al形状记忆合金马氏体稳定化的一个主要原因。

缺陷对Cu-Zn—Al形状记忆合金内耗的影响

本文通过不同淬火温度和不同激振时间对Cu-Zn-Al形状记忆合金耗影响的研究,探讨了晶体缺陷在合金内耗中的作用。结果表明:一定数量的缺陷将会引起内耗值的提高,Cu-Zn-Al合金作为阻尼材料在使用过程中由于缺陷增多阻尼性能虽有所降低,但长时间后仍有相当高的内耗值(Q^-1～5×10^-2),因此有较高的使用价值。

母相时效对Cu—Zn—Al记忆合金稳定性的影响

通过正电子湮没和X—射线衍射对Cu—25.0Zn—4.20Al(Wt％)形状记忆合金母相时效后合金的稳定性进行了研究。结果表明,在第一阶段(10分钟以前)有序度的改变是As上升的主要原因,第二阶段(10分钟到25分钟)过饱和空位的钉扎、聚集起主要作用。