超弹性NiTi形状记忆合金断裂韧性的影响因素分析

通过有限元软件ABAQUS的用户子程序UMAT开发了超弹性-塑性叠加的材料模型,合理预测了超弹性NiTi形状记忆合金的单调拉伸应力-应变曲线。进而对紧凑拉伸试样的断裂韧性进行了有限元分析,调查平面应变状态下不同材料参数对超弹性NiTi形状记忆合金断裂韧性的影响。分析结果表明,裂纹尖端马氏体相变区呈蝴蝶状且发生小范围马氏体塑性屈服;断裂韧性参数J积分随着马氏体相变开始应力的增加而增加;随着马氏体相变开始应力的提高,马氏体弹性模量、相变应变、马氏体塑性屈服应力对断裂韧性的影响不断弱化,且马氏体弹性模量的变化对断裂韧性影响最小;同时还发现,相变应变和马氏体塑性屈服应力对J积分的影响存在竞争机制。     

基于磁共振影像的乳腺癌计算机辅助检测方法综述

β钛合金具有良好的力学性能、高耐蚀性以及优异的生物相容性，在生物医用材料领域备受关注。β钛合金的超弹性归因于应力诱发的β→α"马氏体相变及其逆转变。阐述了影响β钛合金超弹性的因素，归纳了提高合金超弹性的方法。通过添加合金元素调整相变温度和滑移临界应力使得应力诱发马氏体相变更易发生，延迟β相塑性变形的发生，能够获得更大的相变应变和超弹性回复。通过优化热处理工艺和加工方法调控合金的相组成、晶粒尺寸、位错密度和织构等，也可提高合金的可回复应变，增强合金的超弹性。     

马氏体相变的一维金兹堡—朗道理论

改进了Falk提出的马氏体相变的一维金兹堡-朗道理论，在体系自由能中加入了马氏体周围母相的应变能，由此推出了一个4阶金兹堡方程，其中有约化温度t与约化母相弹性模量P两个重要参数。方程的两类解分别代表表面马氏体和孪晶马氏体的形核。两种马氏体的形成与参数t和P密切相关：当固定P而降低t时，表面马氏体将先于孪晶马氏体出现；当固定t而增加P时，孪晶马氏体形成的超始温度下降。按此修正G-L理论所得到的解比Falk的解更符合实际马氏体相变的形核过程。     

马氏体相变塑性及其在淬火数值模拟中的应用

相变塑性是淬火过程中伴随着马氏体相变所发生的一种特殊变形现象。从Greenwood-Johnson公式出发，通过实验测试出该公式中的常数K，发现K不仅与应力有关，而且和马氏体转变量的大小也有一定关系。同时，提出了一种新的计算相变塑性的方法。将该公式应用到淬火的数值模拟中，对比计算结果和实验测试结果表明，淬火模拟的数字模型中考虑相变塑性比不考虑相变塑性更符合实际情况。     

DP980超高强钢激光焊接接头组织及性能研究

利用Nd:YAG固体激光器对DP980超高强钢进行激光对接焊接,通过硬度测试、拉伸试验研究DP980超高强钢激光焊接接头力学性能的变化,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等观察显微组织的转变.结果表明:DP980超高强钢经过激光焊接,焊接接头分为焊缝金属区、完全相变区、不完全相变区、回火区和母材区.焊后焊缝金属区和完全相变区为马氏体组织,硬度较高;焊接接头软化现象发生在不完全相变区和回火区:不完全相变区马氏体发生相变使得铁素体含量增加;回火区组织发生回火,马氏体析出碳化物,导致软化.在力学性能方面,焊接接头抗拉强度略有降低,延伸率下降明显,软化区的存在导致在拉伸试验时焊接接头的不均匀变形,造成了其塑性明显下降;拉伸试样的断裂发生在焊接接头热影响区,断口观察发现存在有大小不等、深浅不一的韧窝,属于塑性断裂.     

热循环频率对铸态Zn-Al合金相变超塑性的影响

用恒载荷蠕变法研究了热循环频率对质量分数为5％的铝的铸态Zn-Al合金相变超塑性的影响。研究结果表明，在温度为20～350℃循环条件下进行拉伸时，铸态Zn—Al合金的延伸率能超过100％，呈现相变超塑性特征。改变热循环频率对铸态Zn-Al合金的相变超塑性有很大影响。若保持循环温度和外加载荷不变，随着热循环频率的提高，铸态Zn-Al合金的相变超塑性延伸率增大，而准稳态蠕变阶段的应变速率则有所降低。Zn-Al铸态合金的这种相变超塑性与共析相变过程中新、旧相间的界面行为有很大关系，相变过程中产生的内应力在外应力的偏置作用下使新、旧相界面间的Zn-Al合金发生牛顿粘滞性流动，而界面间的原子扩散对热循环中Zn-Al合金的变形起着重要的协调作用。     

钢铁材料的相变超塑性焊接

首次采用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟试验机进行了不同金属材料相变超塑性焊接过程及接头性能的探讨。试验证明低碳钢、铸铁及Ａ３－Ｔ８异种钢接头利用相变诱发的超塑性状态来进行固相焊接是可行的。作为介于一般压力焊与扩散焊之间的一种新焊接方法，相变超塑性焊接对很多金属材料的连接具有一定的应用前景。     

形变过程中TRIP效应的相变热动态研究

采用拉伸与测温试验同时进行的方法,将应力应变曲线与热能曲线相结合,动态研究热轧TRIP钢拉伸过程中的相变热.研究表明:热轧TRIP钢在拉伸过程中材料增加的热能由部分转变的塑性功和马氏体相变热组成,因此,拉伸过程中实际测得的试样热能高于由塑性功转变的热能.利用平均综合热能损失系数对低速拉伸的TRIP钢的热能进行补充,通过计算与推导,证实了试样在刚进入塑性变形时,一定数量的较不稳定残余奥氏体首先集中发生马氏体相变,随着应变的进一步加大,剩余的较稳定的残余奥氏体根据其稳定情况发生马氏体相变的数量逐渐减少,在试样均匀延伸结束前绝大部分残余奥氏体已转变为马氏体.结合相变热变化可动态描述热轧TRIP钢形变过程中马氏体相变的情况.     

马氏体的应用

本文论述了形变热处理、应变时效时热处理对马氏体形态的改变、性质规律及性能的影响，并就其特点阐述了低碳马氏体、马氏体时效钢、相变塑性钢和马氏体纽成复合材料的应用。     

Ge含量对Fe—24%Mn合金γ→ε马氏体转变的影响

通过X射线衍射（XRD）、拉伸性能的测定,分析了Ge对Fe-24%Mn形状记忆合金γ相点阵参数和马氏体转变的影响。发现随着Ge含量的上升,Fe-24%Mn合金γ相点阵参数增大,Fe-24%Mn合金的γ→ε马氏体相变有明显抑制作用,γ奥氏体相趋于稳定,合金的拉抻强度和屈服强度逐步降低,塑性上升。尽管Ge与Si具有相同的外层电子结构,且原子半径都比Fe小,但两者对奥氏体的点阵参数影响完全相反,Si降低γ相点阵参数能促进γ→ε马氏体相变,Ge增加γ相的点阵参数却抑制相变。     

热处理对NiAlMn高温形状记忆合金相变行为的影响

研究了热处理和热循环Ni－Al－30Mn高温形状记忆合金相变行为的影响。结果表明：（1）在600－1100℃固溶淬火时，随固溶温度升高，该合金的马氏体相变温度升高；在1000℃固溶淬火后，马氏体相变开始温度和马氏体逆相变结束温度为分别为465℃和549℃，（2）在1000℃固溶处理处理和400℃时效处理后，该合金可获得良好的相变特性；热循环使相变行为的稳定性提高。（3）该合金的淬火组织由马氏体和γ相组成，其中马氏体的体积约占60％，马氏体的硬度高于γ相，时效处理后合金的相组成未变，硬度有所增加。     

金属相变超塑性的研究进展

综述了国内外金属相变超塑性的研究现状,包括金属相变超塑性的实现条件、影响因素和太合金变形机制,提出了相变超塑性的研究方向。     

金属相变超塑性的研究进展

综述了国内外金属相变超塑性的研究现状,包括金属相变超塑性的实现条件、影响因素和太合金变形机制,提出了相变超塑性的研究方向。     

热循环频率对铸态Zn-Al合金相变超塑性的影响

用恒载荷蠕变法研究了热循环频率对质量分数为 5 %的铝的铸态Zn Al合金相变超塑性的影响。研究结果表明 ,在温度为 2 0～ 35 0℃循环条件下进行拉伸时 ,铸态Zn Al合金的延伸率能超过 10 0 % ,呈现相变超塑性特征。改变热循环频率对铸态Zn Al合金的相变超塑性有很大影响。若保持循环温度和外加载荷不变 ,随着热循环频率的提高 ,铸态Zn Al合金的相变超塑性延伸率增大 ,而准稳态蠕变阶段的应变速率则有所降低。Zn Al铸态合金的这种相变超塑性与共析相变过程中新、旧相间的界面行为有很大关系 ,相变过程中产生的内应力在外应力的偏置作用下使新、旧相界面间的Zn Al合金发生牛顿粘滞性流动 ,而界面间的原子扩散对热循环中Zn Al合金的变形起着重要的协调作用。     

EH36MOD钢焊接CGHAZ的相变超塑性对提高疲劳寿命的贡献

研究了焊接ＣＧＨＡＺ的相变超塑性变形及其对疲劳寿命的作用。结果发现：（１）采用相同焊接循环与不同的拘束位移，所模拟的焊接ＣＧＨＡＺ中存在着相变超塑性现象。（２）该超塑性应变为１％时，其疲劳寿命要比无相变超塑性的提高１９％。（３）在无相变超塑性ＣＧＨＡＺ中，（Ｍ－Ａ）组元的形态基本上呈长条状；当相变超塑性应变增至１．０％时，（Ｍ－Ａ）组元变化成长条状与块状的混合型形态。     

Fe对Ni-Mn-Ga形状记忆合金相变和力学性能的影响

研究了Fe含量对Ni56Mn25 xFexGa19(x=0～10)合金的微观组织结构、相变行为、力学性能和记忆特性的影响规律.当x 4时,Ni56Mn25–xFexGa19合金仍然保持着单一的四方结构马氏体相;当x 6时,合金呈现为马氏体相和面心立方γ相组成的双相结构.相对于马氏体相,γ相为富Ni和富Fe相,其含量随Fe含量的增加而增加.随着Fe含量增加,合金的马氏体相变温度逐渐降低,其峰值温度从x=0时的356℃降低至x=10时的170℃,这主要归因于马氏体相尺寸因素和电子浓度的综合作用.通过添加Fe替代Mn在合金中引入的γ相可提高合金的强度和塑性,但最大形状记忆回复应变从x=0时的5.0%降低到x=6时的2.0%.     

热处理对CuAlNiMnTi形状记忆合金相变滞后的影响

用电阻法、金相分析、电镜分析及Ｘ射线衍射等研究了热处理对ＣｕＡｌ－ＮｉＭｎＴｉ形状记忆合金相变滞后（Ａｆ—Ｍｓ）的影响．研究结果表明：淬火合金时效处理时，相变点急剧下降，时效初期相变滞后明显增大，后趋于稳定．淬火合金６００℃中温处理时，相变点下降，相变量减小．而热弹性马氏体相变类型则从Ｉ型转变到Ⅱ型，然后再转变到Ｉ型；伴随着热弹性马氏体相变类型的变化，相变滞后开始降低，然后增加．这是因为时效处理时析出ＮｉＡｌ基相，中温处理时析出ａ相所致．     

焊接CGHAZ相变超塑性及对拉伸断裂性能的影响

藉助于Ｇｌｅｂｌｅ１５００热模拟试验机，采用模拟焊接热循环拘束位移的方法，测定了ＨＴ８０钢模拟ＣＧＨＡＺ的膨胀曲线和拘束应力曲线，研究了ＣＧＨＡＺ的相变超塑性现象，并试验获得了静拉伸强度与塑性．试验结果表明：（１）在模拟焊接ＣＧＨＡＺ中确是存在着相变超塑性，其变形量随着拘束位移的增大而增大；（２）相变超塑性具有使ＣＧＨＡＺ晶粒细化、降低强度和提高塑性的作用，这些都是以往难以实现的问题；（３）焊接过程的强拘束导致ＣＧＨＡＺ发生相变超塑性，不仅降低了ＣＧＨＡＺ的残余应力，而且改善了显微组织与力学性能     

材料塑性成形与热处理一体化工程的理论基础

材料塑性成形与热处理一体化工程的理论基础，主要为应力—相变—形变间冶金交互作用和力学交互作用的机制、建模以及组织与性能变化的模拟。以钢为例，介绍了应力下铁素体、珠光体相变的文献工作，并提出038C-Cr-Mo钢在应力下铁素体形成和珠光体相变的动力学模型以及组织变化的计算机模拟；讨论了Scheil相加性原则的不足及其修正途径；略述应力对钢中贝氏体相变及马氏体相变的影响；简介相场理论及其应用。对材料在应力下相变理论、建模与组织模拟的后续研究工作提出了展望。     

马氏体相变研究进展

马氏体（nlartensite）是黑色金属材料的一种组织名称。本文主要阐述了马氏体相变的由来以及马氏体相变研究中的一些新进展，包括马氏体相变特性、马氏体相变热力学、马氏体相变晶体学和铜的马氏体相变。