外加载荷对热弹性马氏体正-逆相变影响机制的相场模拟研究

本工作建立了一种新的马氏体逆相变的相场模型,以Cu-Al-Ni合金为例,研究了热弹性马氏体正相变和逆相变的演化规律,揭示了热弹性马氏体的形状记忆效应。同时模拟了拉伸释放弹性应变能这种机制对热弹性马氏体相变和热弹性马氏体逆相变的作用,研究了外加载荷对马氏体逆相变温度As的影响。模拟结果表明:应变能是形状记忆合金马氏体相变的阻力,是其逆相变的驱动力。在马氏体正相变过程中,拉伸载荷释放了应变能,降低了相变阻力,从而对马氏体相变起促进作用;在马氏体的逆相变过程中,由于拉伸载荷降低了马氏体所储存的应变能,因而降低了逆相变过程的驱动力,使合金逆相变As温度升高,进而提高了热弹性马氏体的低温稳定性。模拟结果与实验结果相一致。

等离子表面淬火过程的简化算法和淬硬相变温度计算

给出了用热源法对金属材料等离子表面淬火过程的简化算法。根据此算法可以得出工件表面和内部任意部位的温度分布图像，计算金属的淬硬相变温度，预测等离子束淬火的最大硬化深度，并据此优化处理参数。通过对４５钢的淬火硬化试验，验证了所得结果与算法计算的一致。

含Nb低碳钢相变温度A_(r3)预测模型

根据热膨胀实验测定的4种不同Nb含量低碳钢在不同连续冷却条件下先共析铁素体相变温度(A_(r3)),建立了一个新的铁素体形核和长大模型,用来预测含Nb低碳钢的A_(r3),模型中考虑了Nb的溶质拖曳作用.结果表明,先共析铁素体相变形核长大的临界碳浓度随钢中Nb含量的增加而呈线性增大,但对温度和冷却速率的变化不敏感;在连续冷却过程中钢中Nb含量的增加会降低先共析铁素体形核温度,但当Nb含量大于0.023%之后形核温度并不会继续降低;固溶Nb会抑制铁素体相变的发生,NbC的析出会促进铁素体形核;本模型适合于Nb含量低于0.04%的低碳钢,使用该模型预测的A_(r3)与实测值吻合.

关于海森堡反铁磁链材料LiVGe_2O_6有限温度相变的理论研究

自旋s=1的海森堡反铁磁链材料LiVGe2O6的磁化率以及核磁共振实验表明该材料在临界温度约为22 K时由顺磁相转变为反铁磁Ne′el相,且低温磁激发谱存在能隙.本文在已有模型哈密顿量的基础上提出了一个低能场论模型—–Ginzburg-Landau理论来描述这一反铁磁链材料,并运用这一理论讨论了LiVGe2O6由于自发对称性破缺导致的有限温度相变及相应的磁化率变化情况,理论计算很好地解释了现有的实验结果.

Nb、Cu对新型高温锆合金α/β相变温度和腐蚀性能的影响

研究不同元素含量的Zr-Nb-Cu合金的显微组织和其在500℃、10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能,结果表明,在500℃、10.3 MPa过热蒸汽中,Zr-1.0Nb-0.05Cu合金的耐腐蚀性能最好,其耐腐蚀性能远远优于Zr-4和N18合金。在Zr-Nb-Cu合金中形成富含Nb、Fe、Cr的第二相粒子,这是影响锆合金耐腐蚀性能的一个原因。Zr-Nb-Cu合金在差热扫描量热仪分析的升温过程中,腐蚀产生的氢化物溶解,温度达到氢致α/β相变温度(约550℃)时开始β相变。添加Nb可以降低合金发生氢致β相变的温度,而增加Cu含量,可以降低合金腐蚀时的吸氢量,同时也使合金的耐腐蚀性能得到明显的提高。

Eu^(3+)和Al^(3+)离子对DPPC人工膜脂双层主相变温度的影响

天然生物膜组成复杂，直接用于研究困难较大．由于天然生物膜中脂分子的行为与人工脂双层膜的行为十分类似，故我们用单一磷脂制备人工脂双层膜来研究金属离子对其主相变温度的影响．膜的动力学性质依靠膜平面内的液体环境，决定膜流动性的膜成分是磷脂分子．磷脂的重要性...

时效对TiNi合金激光焊缝金属逆相变温度的影响

为探索焊缝金属逆相变温度随时效处理工艺的变化规律,利用OM、SEM、DSC对母材和经过时效处理的激光焊缝金属的组织形貌、析出相分布及逆相变温度进行了研究.结果表明,焊缝金属逆相变开始温度As和结束温度Af对焊接工艺参数不敏感,但时效处理能够明显提高焊缝金属的逆相变温度,其中As升高的更快,且焊缝金属As、Af与时效时间呈近线性关系.时效处理能明显提高焊缝金属的As、Af,其机理是时效促进了沉淀相析出,沉淀相对基体相的钉扎作用增加了低温马氏体的稳定性;另外,富Ni沉淀相的析出导致基体相Ni含量降低,也促进了As、Af升高.

基于FTSR热轧含Nb钢的铁素体相变实际转变温度模型

采用Gleeble—2000热/力模拟试验机研究了FTSR薄板坯连铸连轧工艺轧制含Nb钢的铁素体相变行为。考虑热力学平衡温度、相变前奥氏体晶粒尺寸、冷却速度以及固溶Nb含量的影响,建立了热变形条件下奥氏体向铁素体相变实际转变温度(Ar_3)模型,并与实测结果比较,两者吻合较好。

Eu^(3+)对DMPC人工膜脂双层主相变温度的影响

利用付里叶变温红外光谱和核磁共振谱研究了Ｅｕ３＋离子与人膜ＤＭＰＣ脂双层配位作用的影响，实验发现Ｅｕ３＋离子对ＤＭＰＣ脂双层影响不局限于界面区域，而且扩展到整个酰基链，因而使ＤＭＰＣ脂双层的主相变温度提高了６℃。

磁制冷材料LaFe_(11.5)Si_(1.5)基合金成分与磁相变温度关系的高通量计算

获得具有不同磁相变温度的La(Fe,Si)_(13)基合金对拓宽磁制冷工作温区具有重要意义.借助第一性原理模拟软件AMS-BAND模块并结合平均场理论对LaFe_(11.5)Si_(1.5)基磁制冷合金的磁相变温度进行了高通量计算.研究了Mn,Co,Ni,Al和Fe缺位掺杂对LaFe_(11.5)Si_(1.5)基合金体系相变温度的影响,得到了成分与磁相变温度的关系图.利用高通量第一性原理计算可以有效地降低研究成本,提高科研效率,并能够对后续实验选取具有合适磁相变温度的磁制冷材料提供技术支持.

差示扫描量热法测定钛合金的相变温度

采用差示扫描量热法测定了四种不同钛合金TC27、TA15、TC4、TB6的β相变温度。四种不同钛合金的测试曲线体现出类似的规律,TG线一直保持不变说明升温过程中没有发生氧化反应,在500℃前由于释放残余应力呈现放热现象,而在后向吸热方向偏移,这个过程发生了相变。通过对DSC曲线求一阶导数,其峰值即为β相变温度。通过对比四种不同钛合金差示扫描量热法和金相法的测试结果,两者相当接近,因此差示扫描量热法也是一种有效的测试钛合金β相变温度的方法。

马氏体相变温度对NiTi形状记忆合金抗磨损性能的影响分析

为深入了解NiTi形状记忆合金相与磨损性能之间的相关性,研究中采用实验分析法,通过比较6种NiTi形状记忆合金在相同条件下马氏体相变温度对磨损量的影响,总结其磨损破坏规律。从实验结果可以发现,热弹性马氏体转变、马氏体片的重新取向与合并等效果,都会影响合金适应大变形量的能力。

Fe元素对TiNi形状记忆合金相变点和力学性能的影响

采用纯度均为99%的Ti,Ni和Fe原材料,在真空电弧炉中熔炼5次,制备出TiNiFe(Fe=2 5%,3 0%和3 5%)3种成分的TiNiFe合金铸锭,经850℃保温24h的真空均匀化处理后,锻造成 7mm的棒材。采用光学金相、电阻法和拉伸试验等方法研究了Fe含量对TiNi形状记忆合金晶粒度、相变温度和力学性能的影响。随着Fe的原子含量由2 5%提高到3 5%,TiNiFe合金的晶粒略有细化,晶粒大小从49μm减小到26μm,马氏体相变温度从-73 5℃下降到-190 0℃以下,抗拉强度和屈服强度也显著提高,延伸率δ没有明显变化。所研制的TiNiFe合金的马氏体相变温度和室温力学性能可满足航空管接头用记忆合金的要求。

多铁材料Bi_(1-x)Ca_xFeO_3的介电、铁磁特性和高温磁相变

采用溶胶凝胶法制备Bi_(1-x)Ca_xFeO_3(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)陶瓷样品.X衍射图谱表明所有样品的主衍射峰均与纯相BiFeO_3相符合且具有良好的晶体结构.随着x的增大,Bi_(1-x)Ca_xFeO_3样品的主衍射峰由双峰(104)与(110)逐渐重叠为单峰(110),当x 0.15时,样品呈现正方晶系结构;扫描电镜形貌分析可知,晶粒由原来的0.5μm逐渐增大到2μm.Bi_(1-x)Ca_xFeO_3样品介电常数和介电损耗随着x的增加先增大而后减小.当f=1 k Hz,Bi0.9Ca0.1Fe O3的介电常数达到最大值,是BiFeO_3的7.5倍,而Bi_(0.8)Ca_(0.2)FeO_3的介电常数达到最小值,仅仅是BiFeO_3的十分之一.Bi_(1-x)Ca_xFeO_3样品所呈现的介电特性是由偶极子取向极化和空间电荷限制电流两种极化机理共同作用的结果.随着Ca^(2+)的引入,BiFeO_3样品的铁磁性显著提高.X射线光电子能谱图表明Fe^(2+)和Fe^(3+)共存于Bi(1-x)Ca_xFeO_3样品中,Fe^(2+)/Fe3比例随着Ca^(2+)掺杂量的增加而增大,证明Ca^(2+)掺杂增加了Fe^(2+)的含量,增强BiFeO_3的铁磁特性.从M-T曲线观察到BiFeO_3样品在878 K附近发生铁磁相变,示差扫描量热法测试再次证明BiFeO_3在878 K发生相变.Ca^(2+)掺杂使BiFeO_3样品的TN略有变化而TM基本不变,其主要原因是Fe-O-Fe反铁磁超交换作用的强弱和磁结构相对稳定.

变形对Cu-Al-Mn记忆合金相变滞后的影响

为了研究CuAlMn形状记忆合金的相变滞后效应 ,以Cu -Al10 .6 1-Mn6 .95 (w (B) / % )合金 (A合金 )与Cu -Al11.0 5 -Mn6 .81-Zn0 .2 1(w (B) / % )合金 (B合金 )为研究对象 ,应用电阻法测定其相变点 ,并利用X射线衍射谱标定其结构 .结果表明 ,A合金主要由 18R马氏体构成 ,B合金主要由 9R马氏体构成 ,而 9R马氏体结构的合金相变滞后温度远大于 18R马氏体结构的合金 .为了进一步研究变形对相变滞后温度的影响 ,对B合金进行了拉伸变形试验 .研究发现 。

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·

不同热处理对Cu-Al-Mn合金形状记忆效应和马氏体转变温度的影响

研究了不同热处理下Cu 10 6 1Al 6 95Mn合金的形状记忆效应和马氏体转变温度。结果表明固溶处理及 10 0℃时效、30min分级淬火有利于提高形状记忆效应和保持相变点的稳定。

聚乙烯的玻璃化转变温度的计算

本文提出了一种计算无定形高策物玻璃化转变温度（Tg）的方法，利用稀溶液中高分子单链的配分函数，能够确定它的Tg．本文利用用村家的完全计算法得到的聚乙烯单链的配分函数，计算了聚乙烯单镑的二级相变温度（T2）、单键的玻璃化转变温度（Tg(s)）和聚集态聚乙烯的玻璃化转变温度（Tg）。

固体C_(60)取向相变的理论研究

本文利用分子间相互作用势模型研究了固体C_(60)的各种可能的取向状态.根据不同温度下取向运动规律计算出了面心立方到简立方以及到取向玻璃态的两个取向相变的温度,并研究了压力对取向相变的影响,所得结果与实验结果符合.

2.25Cr-1Mo-0.25V低合金耐热钢的相变行为

研究了冷却速率对2.25Cr-1Mo-0.25V低合金耐热钢种相变行为的影响。发现钢的相变点Ac1和Ac3分别为795℃和890℃,当冷却速率为0.1～200℃/s时,连续冷却相变曲线主要分为3个部分,即铁素体加珠光体转变区、贝氏体转变区及马氏体转变区;试验材料的维氏硬度随冷却速率的增加而逐渐递增。