Cu-Zn-Al合金形状记忆效应的机理分析

在相变过程中产生的热弹性马氏体所具有的晶体学可逆性和其形成过程中的自协作效应与取向效应是形状记忆合金产生形状记忆的根本原因，据此对Cu—Zn—A1形状记忆合金观测结果给出了解释．中还阐明了发生热弹性马氏体相变的驱动力来自母相与新相间的自由能差，热弹性马氏体的形状、大小可由相变时的过冷度控制．     

不同温度下拉伸对Cu-Zn-Al合金的伪弹性和形状记忆效应的影响

本实验采用工业纯金属制备Cu—Zn—Al记忆合金,用电测法测绘了该合金在马氏体相变点上下某些特性温度区间的σ—ε曲线,所得主要结果是:1.试样在A_f以上恒温拉伸,出现伪弹性效应,但是,当应变超过一临界值后就会丧失完全的伪弹性。2.试样在M_s—A_f之间拉伸,得不到完全的伪弹性,但仍以伪弹性回复为主。3.试样在M_s以下拉伸,发生马氏体再取向。再取向可产生伪弹性也可产生形状记忆效应。     

铜锡合金热弹马氏体金相形貌研究

本文研究了Cu——Sn合金系列热弹马氏体的金相组织形貌,并研究了不同配比成分及不同热处理工艺参数对马氏体形貌和热弹效应的影响。提出了两类不同马氏体β′与γ′按成分的区域划分并非固定不变的,随着冷却速度加大,区域将左移。     

Au-Cu-Al合金相变的内耗

利用内耗方法分别对淬火态和时效态Au7Cu5Al4合金的相变过程进行了研究,分析了2种状态马氏体相变的差异.结果表明：淬火态与时效态Au7Cu5Al4合金的马氏体相变开始温度分别为-2.7和13.8 °C;根据驰豫内耗峰信息得出其晶界驰豫激活能分别为131.5和93.0 kJ/mol,反映了时效前后Au7Cu5Al4合金有序度的差异,即淬火态Au7Cu5Al4合金母相在室温下主要为B2结构,而时效态合金为L21有序结构.     

热弹性马氏体的稳定化现象

本文研究了Cu—Zn—Al合金中的热弹性马氏体的稳定化现象。发现从高温β相淬火至低于M_f温度并在该温度停留,或在A_S以下温度进行时效,均可使合金的热弹性马氏体稳定化。认为这些效应主要是由于淬火所产生的过饱和空位与共格界面交互作用所引起的。     

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。     

先进高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金凝固和均匀化组织及相构成

采用热力学计算与实验相结合的方法,研究了两种高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金铸态及均匀化态的显微组织和相构成.铸态A合金主要由Mg(Zn,Al,Cu)2相和少量Al2Cu相组成,而铸态B合金仅含Mg(Zn,Al,Cu)2相.热力学计算显示,A和B两种合金的实际凝固过程介于Lever Rule和Scheil Model两种模拟结果之间,由于合金成分不同而导致的铸态A和B合金中各相含量差异与Scheil Model模拟所得到的各相摩尔分数变化规律基本一致.经常规工业均匀化处理(460℃保温24 h),铸态A和B合金中存在的Mg(Zn,Al,Cu)2或Al2Cu相均能充分回溶,并得到单相α(Al)基体,这与热力学计算所得到的AlZn-Mg-Cu四元系统在7.5%Zn条件下460℃等温相图相符合.     

多晶CuZnAl形状记忆合金的热机循环效应（Ⅱ）

用光学显微镜原位动态观察研究了多晶ＣｕＺｎＡｌ记忆合金在热机循环中的组织转为特征，电镜研究提示了热机循环在马氏体中引入的缺陷及对热弹性马氏体转变的影响。讨论了微观组织形态和亚结构变化导致宏观性能变化的机制。     

材料的相变研究及其应用

Fe-C和Fe-X-C合金马氏体相变热力学的研究成果使结构钢的Ms温度能以热力学预测。建立了铜基合金及Fe-Mn-Si基合金马氏体相变热力学,为铜基和铁基形状记忆合金的成分和工艺设计提供基础。提出了含ZrO2陶瓷Ms温度的热力学计算方法,以及其母相晶粒大小影响Ms的正确表达式,对陶瓷的生产和工业应用都具有意义。修正马氏体变温相变动力学方程,显示低碳钢中影响碳扩散系数的合金元素影响残余奥氏体量,这有利于低碳马氏体组织钢的开发。GCr15轴承钢中残余奥氏体→马氏体的等温动力学研究显示：钢经淬火后,再进行等温处理以形成很少量的等温马氏体,再作回火,提高钢件的尺寸稳定性（经1000d后与淬火-回火比较,在接触疲劳寿命并不降低的条件下（达34%。研究了Ni-Ti、Cu-Zn-Al、Fe-Mn-Si基合金及ZrO2陶瓷的马氏体相变及其逆相变特征,揭示了影响这些材料形状记忆效应（SME）的一些因素,并指出了改善SME的途径,有利于这些材料的开发应用。贝氏体相变的热力学研究,观察到生长台阶,母相强化对相变影响的研究以及内耗测量结果,均显示贝氏体相变属扩散型机制。Cu-Zn-Al中加入阻碍Zn和Al扩散的合金元素可能提高形状记忆使用寿命。揭示CeO2-ZrO2中存在贝氏体相变,并与其出现脆性有关。Cu-Zn中β相有序化研究对有序化合金的应用具有实际意义。三元合金spinodal分解判据的建立,对借spinodal分解呈现高阻尼或高强度合金的开发颇具价值。由群论导出呈现晶体学可逆性的条件为形成单变体马氏体。应用孤立子于相变的形核-长大模型初见成效。     

多晶CuZnAl形状记忆合金的热机循环效应（I）

以室温组织为马氏体的多晶ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金为试验材料，通过保持一定们伸应在相变温度范围热循环实现了记忆合金在周期变化的温度和应力复合作用下热机循环，用电阻法及应力测定法研究了热机循环中电阻－温度曲线及应力－温度曲线随循环次数的变化规律，对热机循环后合金中的热弹性马氏体转变特征及获得的双程记忆效应进行了研究。     

Cu-Al-Ni形状记忆合金中马氏体的稳定化

本文用电阻法研究了铜基形状记忆合金的马氏体稳定化现象．实验结果表明：Ｃｕ－１２Ａ１－４Ｎｉ记忆合金具有较明显的稳定化倾向，稳定化的同时，合金的记忆能力发生衰退。     

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。     

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。     

Cu-Zn-Sn合金的可逆形状记忆效应

以工业纯金属为原料、配备成化学成分为Cu—28.60%wtZn—5.21%wtSn的合金。对该合金的马氏体转变点进行测量,并研究了热弹性马氏体转变过程和双程形状记忆效应。薄片试样在o℃—100℃之间重复热循环时,试样能反复地自动地变弯和伸直,经过300次热循环,试样的偏转角之差几乎不变。     

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·     

铜和镁对锌—铝合金的机械性能和铸态组织影响的研究

本文研究了铜对Zn—40％Al合金、镁对Zn—40％Al—3％Cu合金的机械性能和铸态组织的影响。由试验结果发现,锌—铝合金实际应用的成分范围宽广,高铝锌基合金具有很大的开发潜力。     

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。     

多晶CuZnAl形状记忆合金的热机循环效应（Ⅰ）

以室温组织为马氏体的多晶ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金为试验材料，通过保持一定拉伸应变并在相变温度范围进行热循环实现了记忆合金在周期变化的温度和应力复合作用下的热机循环．用电阻法及应力测定法研究了热机循环中电阻－温度曲线及应力－温度曲线随循环次数的变化规律，对热机循环后合金中的热弹性马氏体转变特征及获得的双程记忆效应进行了研究．     

予形变度晶粒度对马氏体转变及其晶界行为的影响

以铜基形状记忆合金为例，从热力学途径进一步分析了ＳＭＡ中热弹马氏体相变及其穿晶可能性，并讨论了Ｃｕ－Ｚｎ－Ｓｎ合金中予形变度，晶粒度对马氏体取向效应及晶界行为的影响。     

Fe-Mn-Si基合金中ε马氏体逆相变的内耗

利用音频内耗仪测试了Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ基形状记忆合金热诱发马氏体、一般应力诱发马氏体和热－机械训练后的应力诱发马氏体的逆相变过程．结果表明，热诱发马氏体的逆相变在４００～５００Ｋ完成；经训练后的应力诱发马氏体逆相变开始温度与热诱发马氏体逆相变开始温度相近，但高于一般应力诱发马氏体的逆相变开始温度；一般应力诱发马氏体的逆相变温度低于热马氏体的逆相变温度，随应变量的增加，Ａｓ降低