基于马氏体重定向的铁磁形状记忆合金本构理论分析

马氏体孪晶变体的形成和重定向是铁磁形状记忆合金的磁致形状记忆效应所产生诱发应变的主要原因,本文在此分析基础上综合考虑了影响和控制重定向过程的力-磁-热能量影响的基础上,建立了铁磁形状记忆合金的力-磁-热耦合模型,以分析铁磁形状记忆合金的力磁机理和特性。     

铁基形状记忆合金及其记忆效应

论述了铁基形状记忆合金的研究进展和记忆效应,对六种铁基记忆合金的特性作了简介。提出了尚待解决的问题和对今后发展的看法。     

新型Ni-Mn基铁磁形状记忆合金研究进展

Ni-Mn-z(z=In,Sn,sb)是2004年发现的一类新型铁磁形状记忆合金,由于其丰富的物理内涵与应用前景吸引了各国科学家的研究.文章针对Ni-Mn-z(z=In,sn,sb)铁磁形状记忆合金的结构、相变、磁性等方面进行综述,并探讨产生磁驱马氏体相变的条件,着重介绍了该系列材料在磁致应变、磁热效应、磁电阻效应等方面的研究进展.     

NiMnGaTi铁磁形状记忆合金的马氏体相变和磁性能

对Ni₅₃Mn_23.5Ga_23.5-○xTi_○x(x=0,2,5和8)系列合金的微观组织、马氏体相变及磁性能进行了研究,探究不同制备方法和不同Ti含量对合金性能的影响规律.研究结果表明:随着Ti含量的增加,合金的晶粒变细且析出物数量显著增加,适量的韧性第二相析出有助于改善合金的高脆性,合金的马氏体相变温度和饱和磁化强度均降低.EDS能谱分析表明,Ti掺杂合金的析出物是富Ni和Ti的第二相.对于Ti₀和Ti₂合金,900r/min甩带样品的饱和磁化强度与铸态样品基本相同,但Ti₅和 Ti₈甩带样品的磁化强度明显高于铸态,这是甩带工艺抑制非磁性的第二相析出所致.     

时效对Cu-Zn-Al-B形状记忆合金的影响研究

本文研究了淬火后在75～250℃的时效对Cu-26.23Zn-3.92A1-0.033B(wt.%)形状记忆合金的马氏体相变和形状记忆效应的影响。电阻测量发现,时效导致M_s点下降。这种影响的原因与时效过程中β_1母相内进行的a_1贝氏体的脱溶过程密切有关。由M_s 点与时效温度和时间的关系图求得导致M_s 点下降的热激活过程的激活能约为52—59kJ/mol。在a_1贝氏体析出前,上述时效对应力诱发马氏体的临界应力——σ~(P→M)、单向和双向形状记忆效应等均无明显影响。     

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 Mn合金的形状记忆效应影响并不显著     

形状记忆合金及其工程应用

简述了形状记忆合金的发展历史及Cu基、NiTi和Fe基3类典型形状记忆合金的特点.介绍了形状记忆合金工程应用现状并展望了未来.     

Cu-Zn-Al形状记忆合金马氏体相变的热力学特征

本文阐明了Cu—Zn—Al形状记忆合金马氏体转变的热力学特征，从热力学角度分析了Cu—Zn—Al记忆合金在不同的热处理条件下形成不同组织结构的机制，给出了控制Cu—Zn—Al记忆合金马氏体相变的方法．     

Fe-24Mn-Ge合金的顺磁-反铁磁及γ→ε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-24Mn-Ge合金顺磁-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-24Mn合金奥氏体与ε马氏休珠电阻率,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-24Mn合金的γ→ε马氏体转变,但Ge对Fe-24Mn合金的形状记忆效应影响并不显著。     

TiNi形状记忆合金在医学上的应用

简介形状记忆效应，说明ＴｉＮｉ合金的性能，综述ＴｉＮｉ形状记忆合金在骨科及其他医学方面的实际应用．     

CoMn合金中的马氏体相奕和形状记忆效应

研究了CoMn合金中的γγ(fcc)-ε(hcp)马氏体相关,并测量了合金的形状记忆效应（SME）,结果表明,该合金的马氏体相变具有典型的γ→ε马氏体相变体相变特征,它在发生马氏体相变时,内耗峰并不对应于母相模量的下降,其形核无需籍软模或区域软模,通过训练可以改善CoMn合金的SME,对改善的原因进行了初步的探讨。     

Ce-Y-TZP陶瓷中的马氏体相变与形状记忆效应

用共沉淀法制备了8mol?O2-0.25mol%Y2O3-ZrO2(8Ce-0.25Y-TZP)、8Ce-0.50Y-TZP和8Ce-0.75Y-TZP3种成分的超细粉,于1500℃分别烧结2、3、6h成形。8Ce-0.25Y-TZP的马氏体相变开始温度Ms在室温以上,室温下基本上不具有形状记忆效应;8Ce-0.50Y-TZP的形状记忆效应最佳,其中烧结6h的试样最大可恢复应变为1.18%;8Ce-0.75Y-TZP的形状记忆效应较差。Ms与材料的强度密切相关,晶粒大小和密度等也有影响。     

马氏体相变与形状记忆材料

综述由马氏体相变导致具有形状记忆效应材料的一些特性，涉及热弹性马氏体相变热力学；Ｍｓ温度的热力学计算；各类材料包括Ｎｉ－Ｔｉ，Ｃｕ－基合金，Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ基合金、以及含ＺｒＯ２陶瓷的形状记忆效应，并对形状记忆材料的发展作了瞻望。     

电子辐照CuZnAl形状记忆合金马氏体稳定化的研究

用能量 1.7MeV不同注量的电子辐照CuZnAl形状记忆合金样品 ,通过循环水冷的方法 ,将辐照控制在马氏体相进行 .实验结果表明 ,样品被辐照处理后 ,其马氏体相变温度和相变滞后 ,以及相变特征温度T0 都随辐照注量的增大而升高 ;当辐照注量在 6 .30× 10 2 0 m- 2 ～ 1.89×10 2 1m- 2 时 ,其相变温度变化渐趋平缓 .作者认为 ,这是由于电子辐照产生的点缺陷造成了马氏体相点阵畸变 ,从而诱生了马氏体稳定化     

Ni46Mn35Ga19单晶中磁转变和马氏体相变的物理表征及形状记忆效应

NiMnGa是最早发现的铁磁形状记忆合金,是一种新型的形状记忆材料。自发现以来,许多学者对其进行了深入的研究,但对磁转交和马氏体转变共同发生的转变特性却缺乏系统的表征。本文采用多种测量手段,如相变潜热、电阻、交流磁化率和应变测量,对提拉法生长的Ni46Mn35Ga19单晶的磁转变和马氏体相变同时发生的转变行为进行了系统表征;根据合金形状记忆的特点和马氏体变体择优取向的机理,对实验结果进行了分析和讨论。应变测量结果表明,伴随该转变行为,材料展现出应变量达-0．89％的自发双向形状记忆效应和应变量高达-1．90％的磁控形状记忆效应。     

Fe-Mn-Si基合金fcc反铁磁与马氏体相变

采用电阻和内耗分析测定了不同Ｍｎ含量Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ基形状记忆合金（ＳＭＡ）相变临界点Ｍｓ、Ｍｆ、Ａｓ、Ａｆ和ＴＮ,研究了母相反铁磁状态时γε马氏体相变热诱发和应力诱发的影响．发现,随着Ｍｎ含量的增加,Ｍｓ、Ｍｆ、Ａｓ、Ａｆ降低,而ＴＮ升高直至热马氏体完全被抑制．当ＴＮ接近Ｍｓ时,母相反铁磁状态并不能完全抑制马氏体相变,而是使相变温区延伸到ＴＮ以下达－１５０°Ｃ的低温．即使热马氏体完全被抑制后应力仍然可以大量诱发马氏体相变,显示形状记忆效应（ＳＭＥ）．这时应力诱发马氏体（ＳＩＭ）的相对数量可由逆相变内耗峰的面积来评定．     

CuZnAl形状记忆合金时效过程研究

铜基形状记忆合金的时效是影响其应用的关键之一。对ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金 时效过程的研究表明：在 ２９３～３７３Ｋ温度范围内时效，随时效温度的提高．马氏体 相向母相转变的温度变化值减小．时效作用减弱；母相保温可使相变点稳定；造成 ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金时效的一个重要原因是淬火过饱和空位的偏聚。     

形状记忆合金轴对称结构的有限元分析

采用形状记忆合金（ＳＭＡ）的本构方程和有限变形理论,考虑拉、压不同应力状态对相变点移动的规律,编制了ＳＭＡ轴对称大变形有限元程序．通过实例计算,与单向拉伸下解析所得的应力、应变曲线基本吻合,证明了程序的正确性．