织构对激光定向能量沉积Ni_(50.8)Ti形状记忆合金超弹性的影响

NiTi形状记忆合金由于热弹性马氏体相变而表现出优异的超弹性和形状记忆效应,被广泛应用在医疗器械、航空航天等领域。采用激光定向能量沉积工艺制备Ni_(50.8)Ti形状记忆合金,通过室温压缩实验和循环压缩实验分析成形角度对合金超弹性及其稳定性的影响规律,借助X射线衍射分析、电子背散射衍射等表征手段分析不同成形角度合金的微观组织和织构特征,进而深入研究微观组织和织构对Ni_(50.8)Ti形状记忆合金超弹性及其稳定性的影响。结果表明:采用激光定向能量沉积制备的Ni_(50.8)Ti形状记忆合金由B2奥氏体相组成,基体成分均匀,无开裂现象。与Y轴呈90°的合金在室温下呈现出最佳的超弹性,0°的合金超弹性最差。同时,45°的合金呈现出强〈112〉织构,90°的合金呈现出强〈110〉织构,强织构合金的超弹性比弱织构(60°)和不利取向(0°)合金的超弹性更好,织构对于Ni_(50.8)Ti形状记忆合金的微观组织和超弹性具有显著的影响。

Ni含量对激光粉末床熔融成形NiTi形状记忆合金显微组织和力学性能的影响

激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)成形NiTi合金由于Ni元素的蒸发导致成分偏离粉末设计成分,而NiTi合金的形状记忆效应、超弹性等性能受Ni含量影响极大。因此有必要对不同Ni含量NiTi合金的LPBF成形性、显微组织以及力学性能开展研究。采用真空电极感应熔炼气雾化技术制备了Ni_(50.8)Ti、Ni_(51.0)Ti以及Ni_(51.5)Ti(原子分数,%)3种预合金粉末,研究其在不同工艺参数下的冶金缺陷、显微组织及力学性能的演化规律。结果表明,高Ni含量NiTi合金在LPBF成形过程中容易产生垂直于建造方向的裂纹,成形性较低Ni含量NiTi合金差。Ni_(51.5)Ti合金室温下的临界应力可达476 MPa,但断裂伸长率仅为2%;Ni_(50.8)Ti合金临界应力仅为122 MPa,断裂伸长率可达8%。

螺丝椒果实表面褶皱的主基因+多基因混合遗传分析

【目的】螺丝椒是我国市场上辣椒的主要消费类型之一,螺丝椒果实表面褶皱的存在不仅增加了外表的层次感,更在一定程度上影响了其生长发育和口感风味。探究螺丝椒果实表面褶皱的遗传规律,为揭示螺丝椒果实表面褶皱相关基因的定位提供依据。【方法】研究以光皮辣椒A68为母本,螺丝椒M18为父本,构建P1、P2、F1和F2四世代遗传群体,通过调查各世代单株对椒果实褶皱率和褶痕数,利用盖钧镒提出的植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法,分析螺丝椒果实表面褶皱率和褶痕数主基因+多基因的遗传模型,并对遗传效应及遗传参数进行估值计算。【结果】螺丝椒果实表面褶皱率和褶痕数符合数量性状遗传特点,褶皱率和褶痕数两个性状均符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(MX2-ADI-ADI)模型,果实表面褶皱率的2对主基因加性效应值分别为-0.997 2和-0.498,显性效应值分别为-0.498 7和-0.498 3,加性×加性、加性×显性、显性×加性和显性×显性互作效应值分别为-0.000 2、-0.000 2、0.498 3和0.498 3,主基因遗传率为79.49%。果实表面褶痕数的2对主基因加性效应值分别为-1.249 2和-0.249 9,显性效应值分别为-0.249 9和-0.249 9,加性×加性、加性×显性、显性×加性和显性×显性互作效应值分别为0.249 9、0.249 9、-0.749 4和0.249 2。主基因遗传率为92.29%。结合2对主基因的加性、显性单位点联合效应来看,螺丝椒果实表面褶皱率和褶痕数遗传中主基因的3种效应大小关系为互作效应、显性效应、加性效应。【结论】螺丝椒果实表面褶皱率和褶痕数均受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,螺丝椒果实表面褶皱率主基因遗传率为79.49%,在一定程度上受多个微效基因和环境因素影响,螺丝椒果实表面褶痕数遗传率为92.29%,受环境因素影响较小。

激光选区熔化Cu⁃Al⁃Mn合金的组织、相变行为及性能研究

Cu-Al-Mn形状记忆合金(SMA)价格低廉并且形状记忆效应和力学性能优异,是一种有望实现大规模工业化应用的智能材料。笔者采用激光选区熔化(SLM)成形了在室温下具有形状记忆效应的Cu-Al-Mn合金,研究了SLM成形Cu-Al-Mn合金的显微组织、相变行为、力学性能及变形行为。结果表明:马氏体类型、有序度和可逆马氏体数量对合金的形状记忆效应具有决定性作用。随着激光功率由175 W增大到325 W,合金的有序度提高,γ′1(2H)含量逐渐增多,DSC曲线放热/吸热峰强度增大,参与马氏体相变的可逆马氏体数目增加,马氏体的择优取向增强,从而导致了合金单程形状记忆效应的改善和显微硬度的增大。同时,室温拉伸曲线上的应力诱发马氏体重取向平台的斜率增加,并且由175 W的不均匀局部变形扩展的变形方式转变为375 W的均匀变形;制备了具有近全致密(99.89%)、近100%单程形状记忆效应、约780 MPa抗拉强度的Cu-Al-Mn合金,为调控Cu-Al-Mn形状记忆合金的相变温度和力学性能提供了一种可行方法。