Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金在不完全相变过程中的内耗行为研究

文章采用不完全相变内耗(IF)测量法研究了Cu-Al-Ni-Mn-Ti多晶形状记忆合金在热弹性马氏体相变时内耗峰与外界变量(频率、升温速率及不完全相变开始测量温度Ts)的依赖关系。实验结果表明,测量频率小于0.045Hz时,内耗峰分解成双峰(低温PL峰和高温PH峰),随Ts的降低,双峰逐渐合并;PL峰值与频率对数呈现峰形函数关系,随升温速率的增加,PL峰向高频方向移动,相变弛豫时间减小;PH峰值与频率倒数成线性关系,随升温速率的增加,线性斜率变大。     

用低频内耗研究Cu-Al-Be合金的相变过程

通过测量Cu-Al-Be合金在相变范围内的低频内耗,研究了在变温和等温条件下样品内耗与频率、温度变化率等关系在低于逆马氏体相变温度范围内,实验观测到一内耗峰,可能和相变前亚结构的变化有关.     

热弹性马氏体相变内耗峰的研究

采用不完全相变内耗测量法,研究了CuAlNiMnTi多晶合金在热弹性马氏体相变时内耗峰与外界变量的依赖关系;实验结果发现,测量频率较低时,内耗峰分解成双峰,随不完全相变温度ts的降低,双峰逐渐合并;高温内耗峰呈现出明显的反常振幅效应。     

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.     

热弹性马氏体相变的内耗双峰现象

采用不完全马氏体相变法在0.01～10Hz范围内对CuAlNiMnTi多晶合金原位测量了内耗(IF)和相对动力学模量(RDM)。首次发现在完全马氏体相变中产生的单一相变内耗峰实质上是由两个不同的相变内耗峰叠加而成的,其中高温内耗峰(PH)对应于RDM的快速上升处(拐点),而低温内耗峰(PL)对应于RDM的最小值,峰位均与频率无关,因此属于相变内耗峰。     

Ce—TZP陶瓷材料马氏体相变内耗的研究

本文观察了Ce—TZP陶瓷材料马氏体相变内耗的现象,发现加入13mol％的CeO_2能使ZrO_2的正逆马氏体相变点分别降至203k和243k,而且使ZrO_2马氏体相变的滞后现象减小。观察到在对应的内耗峰附近有软模现象发生,从而推断Ce—TZP相变增韧陶瓷材料的马氏体相变可能是外力感生界面上位错的运动而引起的。     

Fe,Mn—Si—Cr合金中γ→ε马氏体相变及其逆相变的内耗特征

用静电音频内耗仪测试了Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ形状记忆合金在－１００￣３００℃温度范围内耗及模量变化,研究了γ→ε马氏体相变及其逆相变的内耗特征。结果表明,γ→ε马氏体相变及其逆相变具有不同的机制,在相变过程中未出现软模现象,可见该合金的层错形核可能无需点阵软化。相变过程中的模量变化归因子于ε相模量高于γ相的模量。     

铜基形状记忆合金异常相变内耗的研究

文章研究了Cu-Al-Ni-Mn-Ti多晶形状记忆合金的异常相变内耗。实验结果和理论分析表明,合金的高温相变内耗峰在测量频率较低、马氏体片较多及升温速度较大的情况下,分解为一个"正峰"和一个"倒峰",这种现象是由于2种正、负耗散弹性模量的马氏体变体间相互作用引起的;具有负弹性模量的形状记忆合金能够稳定存在的条件,是需要从环境吸收热量引起熵的增加。     

纳米银的内耗和模量研究

采用不同温度连续退火和测量纳米银的内耗.发现在450K附近有一个小峰叠加在背底上,此峰在首次升温测量中并不出现,在再次升温测量中才出现.变频测量此峰,其峰位随频率变化,求得其激活能为0.82±0.1eV,与银的晶界原子自扩散激活能一致.因此可认为这是纳米银的晶界内耗峰.     

Cn—Zn—Al合金贝氏体预相变的恒温内耗研究

用微机控制的倒扭摆内耗仪,对分级淬火后的Cn-22.5at％Zn-9.3at％Al—1at％Mn合金进行了内耗测量。结果表明:在160℃附近停止升温,并进行恒温内耗测量,发现内耗(Q~(-1))随保温时间而上升,模量变硬。结合电镜观察证实这一过程与溶质偏聚和沉淀有关。随着恒温时间的延长,出现Q~(-1)峰和模量极小。并伴有零点漂移。这是β母相→正交9R的切变型贝氏体转变引起的。     

Ni47Ti43Hf10高温形状记忆合金的相变内耗

用内耗(Q-1)、电阻法研究了Ni     

CuZnAl形状记忆合金马氏体相变内耗

研究了从高温淬火的ＣｕＺｎＡｌ合金的马氏体相变内耗；提出了新的内耗表达式： 认为马氏体相变内耗与整体模量 Ｇ 相对于发生马氏体相变的局部区域的模量Ｇ′的 比值有关，淬火缺陷影响局部模量软化；并研究了不完全转变对正、逆马氏体相变内 耗的影响。     

Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金相变弛豫特性的研究

文章研究了Cu-Al-Ni-Mn-Ti多晶形状记忆合金的相变弛豫特性.实验结果表明,合金的相变内耗峰实际上由2个不同的内耗峰组成,低温内耗峰的峰值与频率对数呈现峰形函数关系,随升温速率的增加,频率峰向高频方向移动,相变弛豫时间减小;高温内耗峰的峰值与频率倒数成直线关系,随升温速率的增加,直线斜率变大,表明低频测量时升温速率对相界面法向运动的驱动作用更强.     

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。     

热弹性马氏体相变中的低温内耗峰

采用不完全相变内耗测量法,在Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金马氏体相变中获得双内耗峰,即低温内耗峰和高温内耗峰.低温内耗峰位置对应于相对动力学模量的最小值,因此可以认为这个峰起因于模量软化效应;低温内耗峰的最大值与变温速率间呈现出很强的非线性关系,并随着变温速率增大逐渐趋于稳定,说明它的形成与时间有关.     

Ni—Ti合金马氏体相变的位错模型

根据实验结果,建立了一个Ｎｉ－Ｔｉ合金马氏体相变的位错模型,认为该相变是以母相阵点到马氏体阵点的矢量ｂ１或ｂ２为Ｂｕｒｇｅｒｓ矢量的相变位错在母相（１１０）ｐ面上交替地运动,形成一对对（００１）Ｍ孪晶,马氏体以形成孪晶对的形式生长,这样的马氏体具有最小的弹性应变能。利用此模型提出了马氏体的热弹性行为和形状记忆效应的物理机制。