FeMnSi合金的应力诱导γ→ε马氏体相变和形状记忆效应

采用X衍射、透射电镜、拉伸、动态扫描电镜等实验技术,研究了FeMnSi合金的应力诱导γ→ε马氏体相变和形状记忆效应。结果表明:合金在室温为单一γ相,在应力作用下,会发生γ→ε马氏体相变。应力诱导的ε马氏体呈细条状,平行排列。若应变小于2.5％时,合金呈现近似完全的形状记忆效应,当应变大于2.5％时,合金的形状记忆回复率逐渐降低。研究表明:这是由于应力协助形核和应变诱发形核不同机制决定的。

Fe-24Mn-Ge合金的顺磁-反铁磁及γ→∈马氏体转变

通过磁化率、电阻率和组织结构分析及形状记忆效应测定等手段研究了 Fe- 2 4 Mn- Ge合金顺磁 -反铁磁转变和 γ→ ε马氏体转变 .结果表明 :Ge降低尼耳温度 (TN)的同时增加合金的磁化率 ,尼尔点所对应磁化率峰值随 Ge含量的上升变高变尖 ,并促使合金由泡利顺磁性向具有局域磁矩的居里 -外斯顺磁性转变 .Ge还显著提高 Fe- 2 4 Mn合金奥氏体与 ε马氏体的电阻率 ,且提高 ε马氏体电阻率作用明显大于奥氏体 .Ge含量升高时 ,ε马氏体量明显减少 ,同一晶粒内 ε马氏体相互交截程度减弱 ,表明 Ge抑制 Fe- 2 4 Mn合金的 γ→ ε马氏体转变 ,但 Ge对 Fe- 2 4

Fe-Mn-Si形状记忆合金耐磨性的研究

采用真空中频熔炼炉制备Fe-16.86Mn-4.50S i-10.30Cr-4.20N i试验合金,在M-200型摩擦磨损试验机上评价其在干摩擦和油润滑条件下的磨损性能,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察和分析试验合金的磨损表面及其磨损机理.结果表明,试验合金在油润滑条件下的耐磨性显著高于干摩擦下的耐磨性,而且其磨损量并不随载荷增加而增大,如当载荷300 N时的磨损量比100 N时的磨损量小.同1Cr-18N i-9Ti不锈钢的耐磨性相比,在干摩擦下试验合金的耐磨性较差,而在油润滑下的耐磨性较好.在油润滑下试验合金的磨损表面存在大量ε马氏体,而在干摩擦下其磨损表面没有ε马氏体,由于摩擦力诱发γ→ε马氏体相变导致Fe-Mn-S i合金在干摩擦和油润滑条件下具有不同的磨损机理,从而使得合金在油润滑下具有优良的耐磨性.

Fe-Mn-Si形状记忆合金电阻率特性

为分析Fe17Mn5Si10Cr5Ni形状记忆合金(SMA)电阻率与奥氏体(γ)→ε马氏体相变及其逆相变的关系,通过动态电阻测量系统、X射线衍射(XRD)、金相显微镜等,观测拉伸和加热过程中SMA电阻率、物相组成和显微组织的变化.结果表明:在0%~7.0%拉伸应变过程中,SMA电阻率随着拉伸应变的增加而增大;在γ→ε马氏体相变期间,SMA电阻率的增幅变大,且与ε马氏体含量的变化规律保持一致;5.0%拉伸应变的SMA试样在加热及冷却过程中,其电阻率与温度成正相关关系;在γ→ε马氏体逆相变期间,SMA电阻率的增幅随着ε马氏体含量的减少而变小.

Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金焊接接头组织和形状记忆效应研究

利用扫描电镜、X射线衍射仪对Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金钨极氩弧焊(TIG焊)接头组织进行分析,并利于弯曲变形法考察了焊接接头的形状记忆效应。结果表明,焊缝区由于重熔形成了树枝晶组织,该树枝晶组织又具有胞状亚结构。焊缝区相组成与母材一样仍然是单相奥氏体(γ),变形后能发生应力诱发γ→ε马氏体相变,该相变加热后完全可逆。热影响区组织除晶粒长大外无其它改变。Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金经焊接后仍然保持良好的形状记忆效应。

Fe-Mn-Si基形状记忆合金耐磨性的研究

通过滑动摩擦磨损试验研究了一种Fe-Mn-Si基形状记忆合金的耐磨性,并借助扫描电镜(SEM)观察,X射线衍射(XRD)等手段研究了其摩擦磨损过程的相变机制.研究发现油摩擦时,Fe-Mn-Si基形状记忆合金具有良好的耐磨性,磨损机制为磨粒磨损.XRD分析和SEM观察表明,油摩擦时Fe-Mn-Si基记忆合金可通过应力诱发→马氏体相变及其相变伪弹性降低应力集中,抑制塑性滑移变形,避免微裂纹的形成和扩展提高其耐磨性.

Fe-Mn-Si记忆合金的疲劳特性

为分析Fe-Mn-Si记忆合金的疲劳特性,采用与该材料具有相同母相的304不锈钢作为对比材料,通过弯曲疲劳试验法测量两者在应变幅值为±3.5%时的疲劳断裂次数,并利用X射线衍射法(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)分析试样相组成和断口形貌。结果表明:Fe-Mn-Si记忆合金和304不锈钢的弯曲疲劳断裂次数分别为1159次和63次,断口形貌依次为韧窝和撕裂棱。前者断裂时的物相基本为ε马氏体,而后者几乎全部由α′马氏体组成,表明应力诱发Fe-Mn-Si记忆合金发生γ→ε马氏体相变。相变过程中,应力集中程度和裂纹扩展速度降低是Fe-Mn-Si记忆合金疲劳强度提高的机理。

Fe-Mn系阻尼合金的研究进展

Fe-Mn系阻尼合金因其低廉的价格和较好的力学性能,在未来必定会得到广泛应用。介绍了Fe-Mn系阻尼合金的阻尼机制以及其阻尼性能的影响因素,并对其未来的研究方向提出了建议。

不锈钢表面激光熔覆原位生成Fe-Mn-Si记忆合金涂层研究

利用5 kW横流CO2激光器,在304不锈钢表面激光熔覆原位生成Fe17Mn5Si10Cr4Ni记忆合金涂层并利用金相显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪、往复摩擦仪等仪器设备对熔覆层显微组织、微区成分、摩擦磨损性能进行了分析研究。结果表明,Fe-Mn-Si记忆合金涂层自顶端到熔合界面分别由等轴晶、树枝晶、柱状树枝晶、胞状晶和平面晶组成;激光熔覆原位生成Fe-Mn-Si记忆合金涂层过程中,熔覆层内残余应力驱动诱发了γ→ε马氏体相变,相变变形可松弛熔覆层的残余应力;Fe-Mn-Si记忆合金涂层与304不锈钢基材相比,摩擦系数小、耐磨性好,磨损机制为磨粒磨损,摩擦力诱发γ→ε马氏体相变是熔覆层耐磨性得到显著提升的根本原因。