热处理工艺对冷轧薄带NiTi SMA组织状态影响的研究

用DSC、X射线衍射及SEM等研究冷轧薄带NiTi SMA在不同热处理条件下的组织变化特征，结果表明，热处理冷却方式对冷轧态NiTi SMA的组织构成产生重要影响，热处理缓冷有利于Ti3Ni4富镍相的析出，且在600℃加热时，极出最明显，同时合金中发生B2→R→M的两步相变；而热处理快冷时富镍相Ti3Ni4析出不明显，且合金中主要发生B2→M相变。     

TSCR生产800 MPa级TRIP钢的连续冷却相变及组织演变模拟

采用热模拟试验机Gleeble-2000,研究了薄板坯连铸连轧工艺条件下TRIP钢连续冷却转变规律及其组织演变.结果表明:实验钢的相变开始温度较低且随着冷却速度的增大而下降,有利于低温终轧;高温加热抑制相变而变形则促进相变;同时当冷却速度大于10℃时,开始出现贝氏体转变.     

基于 NiTi 温敏形状记忆纳米结构调控的润湿性研究

NiTi 合金是常见的形状记忆合金,有着良好的形状记忆效应、超弹性、耐腐蚀性和生物相容性,在生物医疗、 航空航天和微机电等领域有着广泛的应用。 目的 研究 NiTi 合金表面不同纳米级结构的润湿性能,改善 NiTi 合金 在工作环境下的磨损情况,提高 NiTi 合金的使用寿命。 方法 使用分子动力学方法模拟周期性边界条件下 NiTi 合 金的形状记忆效应,研究在不同温度下 NiTi 合金原子的微观结构演化;同时基于 NiTi 合金温度响应下不同的微观 结构,建立液滴静态接触角仿真,研究 NiTi 合金表面在不同微观结构下的润湿性能。 结果 发现 NiTi 合金在不同温 度响应下发生相变,从而使 NiTi 合金的表面原子排列发生改变,展示了温度诱发 NiTi 合金的相变和逆相变行为以 及在原子尺度下的微观结构演化,再以不同温度响应下发生相变和逆相变的 NiTi 合金表面作为基底,发现其表面 的润湿性也发生了改变和恢复。 结论 NiTi 合金随温度响应发生相变,微观结构发生改变,其表面的润湿性能也发 生改变;而且 NiTi 合金随温度逆相变,微观结构恢复到初始状态,其表面润湿性也能随之恢复到初始状态;NiTi 合 金在相变过程中的奥氏体和马氏体含量会影响 NiTi 合金表面润湿性能,因此能够通过温度进行 NiTi 合金表面在 微观结构下润湿性的自适应调控。     

热处理对激光选区熔化镍钛合金性能的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、维氏显微硬度计和万能力学试验机等,分析了热处理温度对激光选区熔化(SLM)成形镍钛(NiTi)形状记忆合金的物相、相变温度、显微硬度和力学性能的影响．研究表明：随着热处理温度升高,激光选区熔化成形NiTi合金的相变温度先升高(奥氏体转变峰值温度为43.84℃,马氏体转变峰值温度为37℃)后降低(奥氏体转变峰值温度为1.55℃,马氏体转变峰值温度为-27.18℃);当热处理温度为300～500℃时,NiTi合金中产生马氏体组织和Ni₄Ti₃析出相,该析出相强化了NiTi合金基体;当热处理温度为300℃时,NiTi合金的硬度(HV)、拉伸强度分别为251.7和796 MPa,与激光选区熔化成形的NiTi合金相比分别提升了27.84%和31.35%．上述结果表明采用适当的热处理可以调控NiTi合金相变温度,提升其机械性能．     

低碳微合金管线钢过冷奥氏体连续冷却转变

利用膨胀法和差热分析法结合金相-硬度法,在Gleeble-1500热模拟机上测定一种低碳微合金管线钢以不同速度连续冷却时的膨胀曲线,结合DSC曲线和金相组织分析,确定该钢的临界温度及相变温度,获得该钢的连续冷却转变曲线(CCT图),研究该钢连续冷却时的奥氏体转变。研究结果表明:添加0.21%Mo起到抑制铁素体和珠光体作用,促进针状铁素体组织的形成,实验钢在5.0～20.0℃/s的较宽冷却速度范围内连续冷却都能得到需要的针状铁素体组织,表明低碳Mn-Nb-Mo微合金管线钢容易得到管线钢工程所需要的组织。     

热处理对Zr-4合金耐疖状腐蚀性能的影响

研究了不同热处理制度对Zr－4合金的耐疖状腐蚀性能的影响规律．实验结果表明：在高于该合金的α相区温度或α＋β双相区温度条件下，保温时间和冷却速度不变，提高加热温度，Zr-4合金的耐疖状腐蚀性能增强；加热温度和冷却速度不变，延长热处理保温时间，Zr-4合金的耐疖状腐蚀性能降低，疖斑增多；加热温度和保温时间不变，随着冷却速度的加快，Zr-4合金的耐疖状腐蚀性能增强，但冷却速度继续加快，该项性能增强并不明显，使冷却速度和耐疖状腐蚀性能的关系曲线上出现一个转折点．     

焊接热循环对5Mn钢连续冷却过程中马氏体相变的影响

利用热模拟试验测定海洋平台用5Mn钢在不同焊接热循环下的热膨胀曲线,结合显微组织观察,分析峰值温度和冷却速率对5Mn钢连续冷却过程中马氏体相变行为的影响。结果表明,在不同的焊接热循环下,5Mn钢室温组织均以板条马氏体为主;峰值温度为1320℃和850℃时的马氏体相变开始温度Ms的变化范围分别为371~395℃和397~423℃,且相同冷却速率下,峰值温度为850℃时的Ms高于峰值温度为1320℃时的Ms;此外,5Mn钢马氏体相变速率随着冷却速率的增大而增大,在相同冷速下,峰值温度为850℃时的马氏体相变速率大于峰值温度为1320℃时的相应值。     

溅射制备NiTi薄膜的马氏体相变

研究溅射制备的NiTi薄膜的马氏体相变行为．电阻随温度的变化曲线以及变温X射线衍射实验表明,当温度由400℃连续下降到-180℃时,NiTi薄膜发生了B2→R→B19'以及B2→B19'相变．     

热力学训练对TiNi形状记忆合金相变特征的影响

作者通过约束热处理及热力学训练方法，得到了具有加热时伸长—冷却时收缩双向记忆效应(TWSME)的TiNi形状记忆合金弹簧．在训练过程中，作者用示差扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)研究了不同热力学训练的试样．结果表明，随着训练循环次数的增加，TiNi合金逆马氏体相变点升高，马氏体相变点下降，相变滞后增大，并在一定的热力学训练次数之后不再随训练次数的变化而变化．训练次数对逆马氏体相变点的影响和对双向记忆恢复率的影响趋势一致，作者认为那是由于在训练过程中引入的位错所致．     

NiTi合金热循环相变过程热力学参数研究

采用热分析法(DSC)测量了NiTi合金相变热△H~(P→M,R)及△H(M,R→P)随热循环周数n的变化.随着循环周数n的增加,|△H|逐渐下降并达到一稳定数值.利用不同应力σ下热循环相变的电阻测量结果,计算了在不同应力σ下NiTi合金△H(P→M,R)和△G(P→M,R)随循环周数n的变化,并对带载热循环相变过程特点进行了讨论.     

Microstructural evolution during ultra-rapid annealing of severely deformed low-carbon steel: strain,temperature, and heating rate effects

An interaction between ferrite recrystallization and austenite transformation in low-carbon steel occurs when recrystallization is delayed until the intercritical temperature range by employing high heating rate. The kinetics of recrystallization and transformation is affected by high heating rate and such an interaction. In this study, different levels of strain are applied to low-carbon steel using a severe plastic deformation method. Then, ultra-rapid annealing is performed at different heating rates of 200–1100℃/s and peak temperatures of near critical temperature. Five regimes are proposed to investigate the effects of heating rate, strain, and temperature on the interaction between recrystallization and transformation. The microstructural evolution of severely deformed low-carbon steel after ultra-rapid annealing is investigated based on the proposed regimes. Regarding the intensity and start temperature of the interaction, different microstructures consisting of ferrite and pearlite/martensite are formed. It is found that when the interaction is strong, the microstructure is refined because of the high kinetics of transformation and recrystallization. Moreover, strain shifts an interaction zone to a relatively higher heating rate. Therefore, severely deformed steel should be heated at relatively higher heating rates for it to undergo a strong interaction.     

多晶镍钛形状记忆合金相变伪弹性特性的研究

利用四光束云纹干涉法对多晶镍钛形状记忆合金拉伸过程中的马氏体与奥氏体相互相转变以及相界面传播的现象进行了研究.从云纹图可看到,形状记忆合金发生相变时,奥氏体与马氏体的分布以及两相的界面附近的位移场分布.利用材料试验机(MTS Sintech 10/D)获得多晶镍钛形状记忆合金的应力-应变特性;通过云纹图能够发现多晶镍钛形状记忆合金拉伸过程中马氏体的发生、生长和传播规律.结果表明,云纹干涉法可以用来研究形状记忆合金的相变,且结果直观、可靠。     

冷轧低碳钢快速加热过程中的相变规律

以两种不同成分冷轧低碳钢为研究对象,利用Gleeble-3800热/力模拟实验机,研究了冷轧低碳钢在快速加热条件下,加热速度、化学成分对加热过程中相变规律的影响及连续加热过程中奥氏体晶粒尺寸的演变.研究结果表明,随着加热速度的增加(5~500℃/s),实验钢相变点的升高趋势先快后慢,100℃/s为转折点.在连续加热过程中存在奥氏体晶粒异常长大的温度转折点,为1 050℃;在850~950℃范围内,奥氏体平均晶粒尺寸均小于5μm;添加微合金元素有利于细化奥氏体晶粒.研究结果为利用快速加热、短时保温的方法获得冷轧超细晶钢提供了参考依据.     

Ni3Ta合金的微观组织结构和相变特性

采用光学显微镜、背散射电子图像、X射线衍射、电子探针、差示扫描量热法和透射电子显微镜研究了Ni2Ta合金的微观组织结构和相变特性.结果表明:Ni2Ta合金在经过1 200 C保温4h的热处理后,主要由大量Ni2Ta相和少量Ni2Ta析出相组成,其中Ni2Ta相有单斜和四方两种结构.单斜Ni2Ta相为典型的细小板条状马氏体形状,其板条宽度为0.1～0.3μm,且存在以(001)晶面为孪品面的典型孪品结构.Ni3Ta合金在升温和降温过程中存在单斜Ni2Ta相和四方Ni3Ta相的可逆相变,相变开始温度分别约为310和245℃.另外,在升温过程中还存在单斜Ni3Ta相向正交Ni3Ta相的转变,其相变开始温度约为310℃,但降温过程中并不存在由正交Ni3Ta相到单斜Ni3Ta相的逆转变.     

电场对CuZnAl合金记忆效应的影响

在热处理时加一定的静电场，研究了电场处理对ＣｕＺｎＡｌ合金记忆效应及相变的影响，实验结果表明，正电场处理使相变温度略为下降；而对马氏体相变量及单向恢复率均有提高。     

马氏体相变塑性及其在淬火数值模拟中的应用

相变塑性是淬火过程中伴随着马氏体相变所发生的一种特殊变形现象。从Greenwood-Johnson公式出发，通过实验测试出该公式中的常数K，发现K不仅与应力有关，而且和马氏体转变量的大小也有一定关系。同时，提出了一种新的计算相变塑性的方法。将该公式应用到淬火的数值模拟中，对比计算结果和实验测试结果表明，淬火模拟的数字模型中考虑相变塑性比不考虑相变塑性更符合实际情况。     

Martensitic transfor mation involved mechanical behaviors and wide hysteresis of NiTiNb shape memory alloys

On the basis of thermoelastic martensitic transformation involved,the mechanical behaviors of NiTiNb shape memory alloys were experimentally studied and their wide hysteresis effect was theoretically d...     

MoCu球铁激光淬火过程温度场的数值计算

根据激光淬火过程的特点及复杂性，提出用有限元方法计算激光淬火过程中温度场及组织分布的传热学数学模型；在计算中对热物性值随温度的变化进行了分段线性回归处理；激光淬火属快速加热范畴，奥氏体化点相应提高．相变潜热则根据相变量的多少以温升、温降的形式加以处理．以ＭｏＣｕ球铁为例对不同激光处理参数下的温度场及组织分布进行了计算及实验验证．     

Internal friction behaviors of Ni-Mn-In magnetic shape memory alloy with two-step structural transformation

The internal friction (IF) behaviors of dual-phase Ni52Mn32In16 alloy with two-step structural transformation were investigated by dynamic mechanical analyzer. The IF peak for the martensite transformation (MT) is an asymmetric shoulder rather than those sharp peaks for other shape memory alloys. The intermartensitic transformation (IMT) peak has the maximum IF value. As the heating rate increases, the height of the IMT peak increases and its position is shifted to higher temperatures. In comparison with the IMT peak, the MT peak is independent on the heating rate. The starting temperatures of the IMT peak are strongly dependent on frequency, while the MT peak is weakly dependent. Meanwhile, the heights of both the MT and IMT peak rapidly decrease with increasing the frequency. This work also throws new light on their structural transformation mechanisms.