Cu-Zn-Al合金的可逆形状记忆效应

本文论述了利用工业纯金属来制备Cu—Zn—Al形状记忆合金。研究了该合金的热弹性马氏体以及可逆形状记忆效应。薄片试样在25℃和70℃之间热循环时,能反复地自动变弯和伸直,经1000次热循环,其偏转角几乎不变,而且,在某一温度范围内,对温度很敏感。表明该合金适于作热敏元件。     

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。     

Cu-Zn-Al形状记忆合金的双分级淬火

合金的形状记忆效应是以热弹性马氏体转变为基础,通常要求该类合金具有较大的热弹性马氏体可逆转变量和稳定的特征转变温度。但是,这些参数与热处理条件密切相关,特别是在M_s高于室温的三元Cu-Zn-Al形状记忆合金中存在着热弹性马氏体的稳定化现象。作者曾研究了Cu-14.84Zn-7.75Al(wt％)形状记忆合金在单分级淬火条件下的热弹性马氏体转变行为,并探讨了热弹性马氏体稳定化机理。本文用直流电阻法、金相显微镜、扫描电镜、X-射线衍射等方法继续对该合金在双分级淬火条件下的热弹性马氏体转变行为进行了研究。主要结果如下: (1)本实验合金经(360℃,2分钟+150℃,2分钟)双分级淬火可获得最大热弹性马氏体可逆转变量和稳定的特征转变温度,但双分级淬火在360℃停留时会使贫溶质原子α相在原β相晶界和晶内析出,导致基体相中溶质原子富化。随着360℃停留的时间延长,α相逐渐增多,热弹性马氏体可逆转变量和特征转变温度(M_s,M_f,A_s,A_f)分别逐渐减少和降低。当基体相完全分解成多相组织时,其热弹性才完全消失。 (2)在T_s高于340℃的单分级淬火试样中热弹性马氏体的稳定化,不是由于母相中第二相析出所造成。 (3)双分级淬火试样的热弹性马氏体可逆转变量减少和特征转变温度降低是因为在360℃停留时析出了贫溶质原子α相和基体溶质原子富化所造成。     

稀土对硬质合金结构稳定性的影响

采用动态热模拟技术，研究稀土元素添加方式对硬质合金粘结相结构稳定性的影响，发现以金属态方式添加稀土元素能改善合金性能，其主要作用是抑制Ｃｏ相向六方结构的马氏体转变，且在长期热循环效应下保持稳定；而以氧化物方式添加稀土元素，抑制Ｃｏ相向六方结构转变的能力差，在热循环效应下不稳定，随着热循环次数的增加，六方结构相含量增加，影响合金性能。     

Cu—Zn—Sn合金的反形状记忆效应

本文探讨了Cu—Zn—Sn合金的反形状记忆效应(RSME)。通过对试样进行电阻分析及金相动态观察,认为这种反常效应是以淬火态应力诱发马氏体为基础,在Af点温度以上一种择优取向的转变引起的,这种转变属贝茵体转变。     

热处理对复合稀土CuZnAl形状记忆合金性能的影响

采用电阻法、X射线衍射、透射电镜等方法研究了热处理工艺对含复合稀土CuZnAl形状记忆合金的影响。试验结果表明，加入复合稀土以及采取合理的热处理工艺(820℃-800℃保温15min室温油淬 150℃时效150min 50℃水保温10min)，可以获得以马氏体为主的形状记忆合金，同时合金的相变热滞最小。X射线衍射及微观分析结果表明，时效温度在150℃时的试样中的马氏体有序度较高，时效温度在200℃时，合金中马氏体板条中均衡的层错亚结构遭到破坏，形成大量的位错，时效温度达到250℃时，合金已发生了贝氏体转变。     

纯铁小颗粒中的马氏体相变

当使用Ar~ 离子轰击Cu—Fe合金薄膜试样时,试样中所存在的fcc亚稳状态小铁颗粒将发生马氏体相变。定量立体电子显微术的试验结果表明:(a)马氏体相交只限于在那些临近试样表面的小铁颗粒内发生(b)尽管试样的下表面不受Ar~ 离子的轰击,也浸有幅射缺陷存在,但靠近下表面的小铁颗粒仍然发生了马氏体相变。可见,由于离子轰击所引起的弹性表面波(Rayleigh Waves)是促成相变产生的原因。 受轰击试样的高分辨率晶格象表明上述的马氏体相变又可分为二种类型:部份型转变(Partially transformation)和整体型转变(fully transformation)。其中,整体型转变后的小铁颗粒具有孪晶型组织,使用一般的透射电子显微镜也能看到;而部份型转变后的小颗粒里则含有很薄的马氏体片层,这些马氏体片平行于未转变区内奥氏体的致密排列面。整体型转变只是在试样表面处的小铁颗粒内发生,原因可能是这里的小铁颗粒有着足够的自由表面。而部份型转变则是在被铜基体完全包裹着的颗粒内发生。     

高温应用形状记忆合金时效初探(英文)

形状记忆合金的应用开发异常活跃。然而,对于环境温度超过100℃的所谓高温应用,却涉及较少。本实验研制了成分为Cu-13Al-2.81Ni(wt%)的铸造合金,其转变温度均大于100℃。淬火后的试样在180℃停放30天,相应进行电阻温度回线测室、X衍射实验及透射电镜观察。实验结果表明:合金于180℃时效,起初随着时效时间的延长,马氏体转变温度提高,而转变量基本不变;25天后,转变量急剧减少,转变温度下降。时效前后,X衍射图谱无明显变化。透射电镜观察到时效30天的样品内部出现大量的块状共格过渡相,该共格过渡相与马氏体结构一致、成分不同,阻碍马氏体的可逆转变。     

Cu—Zn—Al合金热循环相变的电镜观察

利用电镜高温台,直接观察Cu-Zn-Al合金在热循环过程中电子衍衬及电子衍射像的动态变化。低温马氏体M18R呈板条状,内部有厚度为5～10nm的层错亚结构。在热循环中,衍衬像不发生明显改变,但观察到可逆的电子衍射图变化,分析表明这是可逆的DO_3M18R型相变。在母相向马氏体转变之前,还出现“预马氏体效应”特征的漫散射条纹和额外衍射斑点。     

WC50CrMO钢结硬质合金TTT曲线测定

用金相一硬度法测定了WC50CrMo钢结硬质合金的TTT曲线,试验结果表明,该合金的珠光体和贝氏体转变曲线完全分离,珠光体转变温度区域为630—760℃,贝氏体转变温度区域为250—500℃,马氏体点(Ms)为250℃。