Fe-Mn-Si形状记忆合金应力诱发马氏体相变的X射线分析

采用X射线衍射法对Fe 17Mn 5Si 10Cr 5Ni和Fe 17Mn 5Si 2Cr 2Ni 1V合金的应力诱发马氏体相变进行了定量的分析。研究结果表明 ,Fe 17Mn 5Si 10Cr 4Ni合金试样在室温下拉伸 ,当变形量约为6 %时 ,应力诱发ε马氏体的体积分数达最大值约 6 4 % ;在预变形量超过 5 %时 ,α′马氏体即开始出现且增加迅速 ;揭示在大变形下 ,Fe Mn Si合金中发生了应力诱发γ→ε→α′马氏体相变。Fe 17Mn 5Si 2Cr 2Ni 1V合金试样在室温拉伸时应力诱发ε马氏体量较Fe 17Mn 5Si 10Cr 4Ni合金更多 ,即使在预变形量超过 10 %时 ,也不出现α′马氏体。预变形温度降低 ,可促进应力诱发马氏体相变。

应力诱发马氏体相变对TiNi形状记忆合金疲劳过程影响的原位实验观察

利用长距离显微镜(ＱＲＭＳ)对经过精细抛光的试样表面进行观察．原位研究了ＴｉＮｉ形状记忆合金中应力诱发马氏体相变(ＳＩＭＴ)和逆相变对疲劳行为的影响．包括对应力－应变响应和疲劳裂纹萌生和裂纹扩展规律的影响、并与普通金属的疲劳行为进行了对比．结果表明:ＴｉＮｉ形状记忆合金中可逆的应力诱发马氏体相变有利于改善疲劳性能、然而也正是反复发生的ＳＩＭＴ引起的滑移导致了疲劳裂纹的萌生．此外．在实验中还观察到若干反常的疲劳行为．如恒△Ｋ加载时裂纹扩展速率对裂纹长度的依赖性、裂纹扩展时的分叉以及疲劳试样表面出现的大量二次裂纹等现象．

预应变对应力诱发ε马氏体正逆相变的影响

利用电阻测量方法 ,研究了 Fe- 2 5.39Mn- 4 .86Si- 5.43Cr- 0 .0 4 9N(质量分数 ,% )合金预应变对应力诱发马氏体相变量及其逆相变温度的影响 .结果表明 ,应力诱发马氏体的逆相变温度比其热马氏体的逆相变温度高 ,并随形变量的增加而增加 ;热循环处理可有效降低应力诱发马氏体的逆相变温度 .选择合适的形变量 ,将可获得最佳的形状回复率 .

Ce—TZP陶瓷的磨削应力诱发马氏体相变

用磨削方法促成８．１０，１２Ｃｅ－ＴＺＰ及Ｙ２Ｏ３含量不同的Ｙ－８Ｃｅ－ＴＺＰ中的ｔ→ｍ相交，用ＸＲＤ作定量分析，讨论了成分及摩擦力对ＴＺＰ陶瓷中马氏体相变的影响，证明磨削应力正比于应力诱发单斜相的增量ｍσ；而ＣｅＯ２及Ｙ２Ｏ３含量对ｍσ的影响则有一极大值的关系；对照材料相应的断裂韧性，表明ｍσ与Ｋｉｃ；变化的一致性，进一步证实了ＴＺＰ陶瓷应力诱发相变增韧的本质．

应力诱发马氏体相变唯象描述研究

针对外场（应力）作用对马氏体相变影响的特征，对Ｌ．Ｄ．Ｌａｎｄａｕ；Ａ，Ｆ．Ｄｅ－ｖｏｎｓｈｉｒｅ及ＦａｌｋＦ．等人提出的相变理论进行了一定的处理。提出了一个适于描述问题的Ｇｉｂｂｓ自由能函数分析表达式，并对其分析表达式进行了讨论。结果定性地表明上述分析表达式是符合马氏体相变实际的．本文还讨论了在不同应力作用下，马氏体相变临界温度的变化情况．

FeMnSiCrNi形状记忆合金中应力诱发ε马氏体逆相变的TEM研究

利用透射电镜观察了Fe 1 8Mn 5Si 1 0Cr 4Ni记忆合金中应力诱发ε马氏体在逆相变过程中的微观组织变化 ,对ε→γ逆相变进行了研究 在应力诱发γ→ε马氏体相变过程中 ,形成了两种不同形态的ε马氏体 ,它们的逆相变表现出不同的特征 对于单片状ε马氏体 ,逆相变的进行较容易 ,且易实现晶体学完全可逆 ;对于由多层组成的宽ε马氏体带 ,逆相变较困难 。

CuAlNi单晶应力诱发马氏体相变与微结构演化的实验观察与分析

基于CuAlNi形状记忆合金单晶的一维准静态拉伸实验,着重研究相变过程中条带状马氏体的微观结构.通过金相显微镜对整个试样表面进行拍照,并利用图像处理技术和均匀化的方法,提取到了不同载荷下马氏体的含量(相分量)和条带的数量(界面数)在试样各处的分布与变化情况,找到了加载和卸载过程中相变微结构的演化规律,从而实现了对条带状马氏体相变微结构的量化处理.

304不锈钢棘轮变形过程中应变诱发马氏体相变行为研究

利用OM,SEM和XRD对单轴非对称应力循环下304不锈钢棘轮变形过程中的微观组织变化进行了实验观察.结果表明:304不锈钢棘轮变形过程中,当棘轮应变达到一定值后会产生应变诱发马氏体相变,形成板条状马氏体,并且随循环周次的增加,形成的应变诱发马氏体相对量逐渐增加.因马氏体相变而诱发的塑性变形对总的棘轮变形量产生一定的影响,材料的棘轮应变应由两部分组成,即应力引起的塑性应变和相变诱发的塑性应变.

NiAl应力诱发马氏体的分子动力学模拟

利用嵌入原子势函数，对标准化学计量比NiAl合金的应力诱发马氏体相变进行了分子动力学模拟．在拉应力作用下，3R结构的应力诱发马氏体从系统中下部开始形核.其长大过程为：先形成蝶状马氏体，并产生转变孪晶→不同取向的马氏体逐渐转化和合并→得到李晶马氏体依次排列的微观结构．分析了应变的变化过程，探讨了马氏体形核的微观机理.

Cu对304奥氏体不锈钢应变诱发马氏体相变的影响

借助X-射线衍射分析法研究了0．45％～1．44％Cu对（％）：0．068～0．072C、18．72～19．06Cr、9．40～9．46Ni的304不锈钢-196℃低温拉伸应变诱发马氏体相变的影响。结果表明，Cu对304不锈钢-196℃应变诱发8马氏体相变有明显的抑制作用；当Cu含量增至1．44％时，在经低温变形的钢中未检测到8马氏体相变。随钢中Cu含量增加，-196℃应变诱发α＇马氏体相变倾向降低，致使应变累积到一定程度后，流变应力低于低Cu钢。

一种应力诱发相变的超弹性NiTi记忆合金本构模型

采用隐式应力积分塑性理论,建立一个能够考虑超弹性Ni Ti合金相变行为的本构模型。该模型利用VonMises等效应力面构建记忆合金的相变面,描述记忆合金在力载荷驱动下的相变行为,并通过试验进行验证。研究表明,所建立模型能很好描述温度相关应力所引起马氏体的相变行为,同时对马氏体的逆相变行为也能进行合理地描述。

冷轧对Cu-Al-Mn合金双程形状记忆效应及马氏体相变的影响

利用热膨胀仪、X射线衍射仪和示差扫描热分析装置等对冷轧Cu 18Al 10.5Mn合金的双程形状记忆效应的各向异性及其产生机制进行了研究·结果表明,冷轧可造成马氏体织构,且马氏体织构按最大程度缓和外加应力的方式产生,并在特定方向上产生形状记忆效应·通过对压下量的控制,可以在一定范围内任意获得正、负的自发形状变化和热膨胀性·随着加工量的增加,马氏体相变温度区间大幅度扩大·随着温度变化,具有择优取向的应力诱发马氏体晶核的生长和消失是导致可逆的自发形状变化各向异性的根本原因·

纳米尺寸NiTi多晶微带中马氏体相变的原位透射电子显微镜研究

纳米尺寸NiTi合金中的马氏体相变行为决定了其在微纳尺度的应用。利用透射电镜(TEM)对拉伸变形NiTi微带中的马氏体相变行为进行了原位研究。发现当应变达到0.9%时,马氏体首先在取向择优的晶粒内形核、长大和扩展。继续拉伸样品至断裂(应变为5.2%),相邻取向不择优的晶粒内没有观察到马氏体形核。由于NiTi微带包含不容易发生马氏体相变的晶粒,且发生相变的晶粒内应力集中,导致其断裂应变远小于块体样品的断裂应变。实验结果说明当将NiTi合金应用于微纳尺度时需充分考虑纳米尺寸材料中的马氏体相变行为及其力学性能的影响。

马氏体相变研究的最新进展(十一)

8马氏体组织形貌的形成 马氏体组织形貌形形色色,十分复杂。受钢中的含碳量、合金元素种类及含量、奥氏体化温度、冷却速度和转变温度等多种因素影响。 8.1马氏体组织呈现不同形貌的学说 以往用切变机制解释马氏体的组织形貌的形成,有＂奥氏体-马氏体强度＂学说,＂滑移、孪生的临界切应力＂学说等,均不正确。

FeMnSi系形状记忆合金的∈M马氏体相变研究

用透射电镜和高分辨率电镜研究了Fe17Mn5Si10Cr5Ni合金的应力诱发εM形态。生长初期εM为厚约20nm的薄片,它在长度方向上是不连续的,间断区为各生长单元的前沿区。生长初期的εM薄片在交叉时可利用本身的间断区而相互贯穿,且不留下交互作用痕迹,由εM薄片合并成宽大的εM。这种结构特点决定了宽大的εM薄片交互作用的复杂性。

TiNi合金在恒应力约束下的不完全相变

利用DSC对预应变TiNi形状记忆合金丝在恒应力约束下的马氏体不完全逆相变进行了研究,发现不完全相变热循环样品在第二次自由态加热过程中出现两步马氏体逆转变和两段应变回复现象.分析认为:经过恒应力约束下的不完全逆相变后,TiNi样品中存在不同的马氏体,在随后的加热过程中先后逆转变,产生两段回复应变.

镍铁镓多晶合金弹热效应的循环稳定性研究

弹热制冷是一种新型固态制冷技术,具有对环境友好和能量利用效率高等优点,有望替代传统的蒸气压缩制冷技术。实现弹热制冷应用的关键在于获得兼具大弹热效应和高循环稳定性的弹热材料作为制冷剂。Ni-Fe-Ga记忆合金是一种很有潜力的弹热材料。该合金采用常规熔炼方法易形成γ相,然而有关γ相对合金弹热性能的影响却缺乏系统和深入的研究。有鉴于此,制备了一种含γ相的Ni_(53.6)Fe_(19.3)Ga_(27.1)多晶合金,采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、电子万能材料试验机以及自制的弹热效应测试系统,分析了其显微组织、力学性能和弹热性能。结果表明,Ni_(53.6)Fe_(19.3)Ga_(27.1)多晶合金的基体是β相,γ相同时分布于晶粒内和晶界上,这种两相结构有助于合金获得大且稳定的弹热效应,室温绝热温变值超过-5 K。

CoNi基合金力学行为与变形机制的原位探究

采用真空电弧熔炼、高温锻造及室温拔丝技术制备了Co_(62)Ni_(38)与Cr_(8)Co_(62)Ni_(30)(原子百分比)两种合金丝材。利用拉伸实验表征了两种合金的力学行为,利用穿透式广角X射线衍射技术原位追踪了合金变形过程中晶格参数与相结构演变。随后根据原位X射线衍射数据计算了两种合金的层错能与相变自由能,并与力学行为及变形机制建立联系。结果表明,Cr元素添加使合金屈服强度、抗拉强度、均匀伸长率及加工硬化率同时提升。原位X射线衍射结果表明Co_(62)Ni_(38)合金变形过程中未发生相变,Cr_(8)Co_(62)Ni_(3)0合金变形过程中发生应力诱发马氏体相变,且Cr_(8)Co_(62)Ni_(3)0合金层错能相比Co_(62)Ni_(38)合金下降约18%,相变自由能下降约42%。综上,Cr元素添加产生了固溶强化效应,有效降低了合金的层错能与相变自由能,促进应力诱发相变,使加工硬化率显著提高,从而明显改善合金的力学性能。

Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金约束下相变的电阻原位分析

通过同步测量约束加热和冷却过程中合金的电阻率和回复应力与温度的关系,对Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金约束下的转变过程进行了详细研究,结果表明,变形约束加热后的冷却过程中,回复应力随温度降低而增加,当回复应力增加到大于合金的屈服强度时,将首先发生塑性变形;然后随温度的进一步降低,回复应力到达应力诱发ε马氏体相变的临界应力时,回复应力将诱发ε马氏体相变,导致回复应力随温度的降低而下降,塑性变形和应力诱发ε马氏体相变都将显著松弛回复应力,降低合金冷却到室温时的回复应力,建立了合金加热和冷却过程中回复应力的方程,提出了该记忆合金管接头成分设计原则。