预应变对应力诱发ε马氏体正逆相变的影响

利用电阻测量方法，研究了Fe-25.39Mn-4.86Si-5.43Cr-0.049N（质量分数，％）合金预应变对应力诱发马氏体相变量及其逆相变温度的影响。结果表明，应力诱发马氏体的逆相变温度比其热马氏体的逆相变温度高，并随形变量的增加而增加；热循环处理可有效降低应力诱发马氏体的逆相变温度。选择合适的形变量，将可获得最佳的形状回复率。     

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，A     

形变温度对高锰TRIP/TWIP钢拉伸性能和组织的影响

研究合金成分为18Mn-0.15C-3Si-3Al的高锰TRIP/TWIP钢(18Mn钢)在-40～200℃范围内的拉伸变形行为,分析形变温度对其拉伸性能、相组成和显微组织的影响.采用EBSD取向成像分析方法着重研究了(111)取向的奥氏体晶粒在拉伸过程中的相组成变化.结果表明,随着形变温度的升高,18Mn钢的抗拉强度和延伸率大体上呈降低趋势,TRIP效应很快消失,形变孪晶和位错滑移取代马氏体相变成为主要的形变机制,即奥氏体晶粒内形变机制的变化为:α＇-M相变→ε-M相变→形变孪晶→位错滑移.18Mn钢中较硬的铁素体在形变过程中能提高材料的加工硬化率,但同时也会引起低温脆性.     

马氏体相变的取向关系及变体

在发生马氏体相变时,马氏体和母相之间存在一定的晶体学位向关系,如K-S关系、Nishiyama(西山)关系.研究了K-S和Nishiyama(西山)这2种取向关系,分别给出了满足这2种关系的24种和12种马氏体变体.     

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     

铁基马氏体24种变体的点阵变形及其自协作效应

给出了K-S机制的24种马氏体变体.以纯铁为例,利用晶体学对称性,按镜面对称操作进行变换,得出了K-S机制点阵对应的24个转换矩阵,计算出了24种变体的位移矢量.从而对铁基马氏体相变的点阵变形进行了定量的描述.利用矢量间的夹角公式计算出了24种变体之间的取向关系,在此基础上把24种变体分成了几种可能的自协作群,并推算在实际相变过程中,各种自协作群出现的可能性.     

哈斯勒合金Ni-Mn-Ga中马氏体相变热力学研究

通过交流磁化测量手段分析了Ni_51.5Mn₂₄Ga_24.5单晶样品与Ni_47.5Mn_27.5Ga₂₅多晶样品的马氏体相变温度和热滞后温度,并基于相界摩擦理论计算了样品在无外加负载情况下马氏体相变过程中相界摩擦所产生的能耗F_r. 结果表明,两样品克服相界摩擦所产生的能耗分别为19.96 J/mol和34.93 J/mol,仅占马氏体相变潜热的很少一部分.此外,通过比较样品的热力学参数,相变的热滞后正是起源于马氏体相变过程中的相界摩擦,从而进一步说明了相界摩擦理论较好地解释了Ni-Mn-Ga合金在马氏体相变过程中的热滞后问题.     

γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变切变角计算的改进

为了修正石玮等的模型在计算马氏体相变切变角时的局限性,给出对浮凸角的修正,从而得到正确的相变切变角.以Fe-25Mn-6Si-5Cr合金为例,用原子力显微镜测量了该合金应力诱发γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变的浮凸角,并在Thompson四面体和几何模型基础上,进一步结合Bergeon等关于浮凸角和切变方向位置关系模型,建立了一种更加普遍、有效的方法,由此修正了石玮等的局限性.用改进后的模型和计算方法得到的3个马氏体变体相变切变角计算结果,分别为20.80°、19.67°和19.73°,与相变切变角理论值19.47°符合得很好.     

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     

马氏体相变晶体学研究的最近进展

利用原子力显微镜(AFM)定量观测马氏体相变浮凸、对马氏体相变点阵变形特征进行研究所获得的新认识.在此基础上运用"位移矢量"理论对马氏体相变晶体学和形态学进行全面分析和研究,提出了马氏体相变的"不变平面应变\\"判据不具备普遍性以及{5 5 7}板条马氏体和{22 5}片状马氏体的惯习面均发生了较大转动的新观点.据此建立了{5 5 7}马氏体的形成模型,和实验结果吻合较好.最后根据马氏体变体间的自协作原理对孪晶马氏体和形状记忆合金中的多变体马氏体进行了全面的晶体学计算,其结果和实验值吻合,这样处理使表象理论的计算过程大为简化.     

Magnetic-field-induced shape recovery by reverse phase transformation

Large magnetic-field-induced strains have been observed in Heusler alloys with a body-centred cubic ordered structure and have been explained by the rearrangement of martensite structural variants due to an external magnetic field. These materials have attracted considerable attention as potential magnetic actuator materials. Here we report the magnetic-field-induced shape recovery of a compressively deformed NiCoMnIn alloy. Stresses of over 100 MPa are generated in the material on the application of a magnetic field of 70 kOe; such stress levels are approximately 50 times larger than that generated in a previous ferromagnetic shape-memory alloy. We observed 3 per cent deformation and almost full recovery of the original shape of the alloy. We attribute this deformation behaviour to a reverse transformation from the antiferromagnetic (or paramagnetic) martensitic to the ferromagnetic parent phase at 298 K in the Ni45Co5Mn36.7In13.3 single crystal.     

铁磁形状记忆合金NiMnGa相界面运动的能量和热滞后

基于热力学理论,结合实验测量数据,计算了相变温度分别在室温以下、室温附近、室温以上3种情况下铁磁形状记忆合金NiMnGa单晶马氏体相变过程中的相关能量,并进行了分析．结果进一步表明：相变循环曲线分支的斜率取决于弹性应变能,而相变热滞后起源于相界面摩擦．     

Ni50.3Mn27.3Ga22.4磁性形状记忆合金薄膜的磁性能研究

采用磁控溅射方法制备Ni50.3Mn27.3Ga22.4磁性形状记忆合金薄膜。系统研究薄膜的马氏体相变行为、磁场增强相变应变特性以及温度对磁感生应变的影响。试验结果表明,经823 K退火1 h的Ni50.3Mn27.3Ga22.4薄膜室温下处于奥氏体态,马氏体相变开始温度为271.5 K。当沿膜面方向施加0—0.8 T磁场时,Ni50.3Mn27.3Ga22.4薄膜的马氏体相变应变量随磁场强度的增大而增大,呈现出磁场增强马氏体相变应变效应。试验还发现,饱和磁感生应变显著依赖于测试温度。当测试温度低于拟马氏体相变结束温度时,饱和磁感生应变随温度的升高先缓慢增大,在马氏体相变开始温度附近磁感生应变值发生跳跃式增加,然后随测试温度的进一步升高而降低。     

Recent developments in crystallographic investigation of martensitic transformation

The results and new knowledge obtained in recent years by using an atom force microscope (AFM) to investigate the surface relieves and to reveal the lattice deformation characteristics in martensitic transformation (MT) are summarized. All-round analysis and research about crystallography and morphology of MT have been done based on our "displacement vector" theory. New viewpoints that the "invariant-plane-strain" criterion have no universality and that the large rotation of habit-planes takes place in {557} lath and {225} plate martensites are put forward. Thereby, the formation mode of {557} martensite is established, which is in good agreement with the experimental results. Finally, according to the self-accommodation principle between variants crystallographic calculations of twin and multi-variant martensites in shape memory alloys have been carried out. The calculation method greatly simplifies the crystallographic calculation process of phenomenological theory. And the calculated results are in good agreement with experimental ones.     

TiNi形状记忆合金低速冲击响应行为的研究

利用单摆冲击试验设备，对TiNi合金不同冲击能量及温度条件下的冲击响应行为进行了研究。冲击过程中的接触载荷由压力传感器及数字信号处理系统实时测量。根据接触载荷数据，可计算得到接触载荷与样品表面变形的关系。结果表明，同一冲击高度时，随温度升高马氏体TiNi合金的最大接触载荷增加，而接触时问降低；母相TiNi合金的最大接触载荷随冲击高度的增加会出现载荷平台段即伪弹变形段，处于平台段时母相TiNi合金吸收冲击能量，且不产生不可恢复的塑性变形，最大接触载荷降低，从而可减轻材料损伤。     

Ni51Mn25．5Ga23．5单晶大的自发相变应变和磁感生应变

通过交流磁化率、电阻、有无磁场下的马氏体相变应变测量,研究了Ni51Mn25．5Ga23．5单晶的马氏体相变和磁感生应变特性。伴随马氏体相变,该单晶展现出一个应变量高达-1．62％的自发双向形状记忆效应。采用磁场下冷却的方法,在材料的马氏体相获得了一个量值高达-1．5％且可逆的磁感生应变,该值近似为零场下冷却测量得到的磁感生应变的2倍。根据单晶生长机制和NiMnGa合金形状记忆特性,对上述结果进行了讨论。     

奥氏体弹性能释放波促发马氏体相变形核机理

使用Gleeble－1500型热模拟机，采用钢的奥氏体预应变淬火方法控制钢中马氏体相变前的弹性应变能储备，研究了弹性应变能对马氏体相变形核的影响。实验结果表明，储存于奥氏体中的弹性应变能，对初始马氏体的形成有阻碍作用，但是初始马氏体的形成可诱发弹性能的释放，对后继马氏体的形成有促进作用，不仅使形核率增加，而且促进均匀形核。分析认为这是由于弹性能释放引起性波在晶体中传播所致，并进而提出了弹性波促发马氏体相变形核的物理模式。     

Ni50.3Mn27.3Ga22.4磁性形状记忆合金薄膜的磁场增强马氏体相变应变研究

采用磁控溅射方法制备Ni50.3Mn27.3Ga22.4磁性形状记忆合金薄膜。研究薄膜的晶体结构、磁化行为以及磁场对马氏体相变应变的影响。试验结果表明,经823 K退火1 h的Ni50.3Mn27.3Ga22.4薄膜,室温下处于奥氏体态,呈较强的(110)织构特性,且室温饱和磁化强度约为40 emμ/g。试验还发现,当沿膜面方向施加0到0.8 T磁场时,Ni50.3Mn27.3Ga22.4薄膜的马氏体相变应变量随磁场强度的增大而增大,呈现出磁场增强马氏体相变应变效应。