时效近等原子比钛镍形状记忆合金TEM分析

应用TEM分析技术对一种富Ni钛镍形状记忆合金时效后的组织进行了研究 ,结果表明 ,在不同温度下时效析出物的相结构和形态是不同的 .在 6 73～ 773K温度时 ,析出物都是Ti1 1 Ni1 4 相 ,随时效温度的提高 ,析出物的形态由细点状变为透镜状截面的椭圆板 ,这种相与B2母相是共格的 ,它的应变场使R相变与马氏体相变分离 ,Ti1 1 Ni1 4 相的析出会改善钛镍形状记忆合金的性质 .此外 ,在更高温度下时效合金将析出稳定的TiNi3相 ,该相与基体没有共格关系 ,同时导致基体镍含量下降 ,提高了马氏体转变温度 .     

L12-Co3Ti金属间化合物中析出相与位错的引力型交互作用和软析出硬化

研究了具有Co-20Ti成分的L12-Co3Ti金属间化合物的硬度随时效时间的变化,同时测定了时效处理后含析出相的L12-Co3Ti金属间化合物的屈服强度随温度的变化.通过透射电镜观察揭示出由于析出相为单纯的面心立方结构的γ-Co相,虽然硬度低于基体的Co3Ti金属间化合物,仍然可使Co3Ti相得到有效硬化.γ-Co析出相在时效初期与Co3Ti基体保持共格关系.γ-Co析出相呈片状形态,平行于有序基体的{100}晶面析出.透射电镜观察结果表明,γ-Co析出相与变形位错的交互作用为引力型交互作用,这种引力型交互作用对材料的强化起了主要贡献.同时还讨论了由于软析出相而引起的强化机理.     

高温应用形状记忆合金时效初探(英文)

形状记忆合金的应用开发异常活跃。然而,对于环境温度超过100℃的所谓高温应用,却涉及较少。本实验研制了成分为Cu-13Al-2.81Ni(wt%)的铸造合金,其转变温度均大于100℃。淬火后的试样在180℃停放30天,相应进行电阻温度回线测室、X衍射实验及透射电镜观察。实验结果表明:合金于180℃时效,起初随着时效时间的延长,马氏体转变温度提高,而转变量基本不变;25天后,转变量急剧减少,转变温度下降。时效前后,X衍射图谱无明显变化。透射电镜观察到时效30天的样品内部出现大量的块状共格过渡相,该共格过渡相与马氏体结构一致、成分不同,阻碍马氏体的可逆转变。     

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。     

不同热处理的CANTiM形状记忆合金的精细结构

对成份为Ｃｕ－１１．９Ａｌ－５Ｎｉ－１．６Ｍｎ－１Ｔｉ（质量百分比）的ＣＡＮＴｉＭ形状记忆合金固溶后水淬及水淬后再经不同温度２ｈ时效处理的试样的精细结构进行了电镜观察。其结果表明：淬火态试样中马氏体为Ｍ１８Ｒ１型，马氏体基体中分布有尺寸较大的ＸＬ相和尺寸较小，与基体半共格的ＸＳ相。ＸＬ相中还弥散地分布着另一种尺寸约为２０ｎｍ左右的析出相。在随后的时效过程中，以上的各Ｘ相依然存在，而马氏体则经历了从     

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．     

时效处理对Cu-Cr-Ti合金组织与性能的影响

由于高强、高导Cu-Cr-Zr合金在工业化生产熔炼时不易控制Zr的收得率,通过采用Ti替代Zr,以期获得易熔炼以及性能与Cu-Cr-Zr合金相当的时效强化型Cu-Cr-Ti合金。采用真空感应熔炼技术,经过热锻、固溶、冷轧、时效共4道工序,制备了Cu-Cr-Ti合金板材;对时效后的Cu-Cr-Ti合金的组织状态、析出相形态、析出相与基体的界面关系进行了分析;对合金的抗拉强度和导电率进行了测试。结果表明：450 ℃时效60 min后,Cu-0.45Cr-0.14Ti合金的综合性能最佳,抗拉强度和导电率分别达到620 MPa和64.9 %IACS;Cu-0.45Cr-0.14Ti合金中纳米尺寸的Cr强化相呈现椭圆形和双花瓣形,2种形状的析出相粒子均为面心立方结构,且均与基体保持完全共格关系。     

富Ti-TiNi形状记忆合金薄膜的析出相与相变

研究溅射富Ti－TiNi合金薄膜中的析出相及相变温度随退火温度和时间的变化规律;同时对富Ti－TiNi合金薄膜的马氏体相变温度比块村富Ti－TiNi合金及富Ni－TiNi合金薄膜低的原因进行讨论．     

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。     

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。     

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.     

Cu-Ag合金中析出相界面结构及其对合金性能的影响

采用真空感应熔炼法制备Cu-6%Ag和Cu-24%Ag,并进行退火和时效处理,观察了合金中析出相与基体的位向关系及界面结构,分析了析出相对合金强化和导电特性的影响. 析出相与Cu基体之间具有(100)Cu∥(100)Ag及〈110〉Cu∥〈110〉Ag位向关系,存在半共格界面,在(111)面上平均每隔9个晶面间距出现一个刃型位错以协调点阵错配. 析出相与Cu基体这种特定的位向关系及界面结构能有效地阻碍基体中位错的运动,在产生析出相强化作用的同时几乎不影响合金的电传导行为. 随Cu-6%Ag时效时间的延长,析出相数量增多,合金硬度显著上升而电阻率持续下降. 时效过程中析出相数量、形态及界面结构是导致合金力学和电学性能变化的主要原因.     

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NiTiSMA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NiTiSMA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,析出最明显,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.     

铜铝锰钛形状记忆合金的微观组织、超弹性和形状记忆效应

制备了5种掺杂Ti的Cu-Al-Mn基形状记忆合金,并对其显微组织、马氏体相变、超弹性和形状记忆效应进行研究.结果表明,Cu-Al-Mn-Ti形状记忆合金组织中存在两种L21相,包括L21-Cu2AlMn母相和L21-Cu2TiAl析出相.在变形过程中,应力诱发了L21-Cu2AlMn母相到马氏体相的相转变,由于存在弥散的L21-Cu2TiAl相,部分应力诱发马氏体相发生稳定化.因此,制备的5种成分的形状记忆合金(Cu-13.3Al-9.7Mn-4.3Ti、Cu-12.4Al-5.0Mn-4.3Ti、Cu-12.3Al-6.8Mn-4.2Ti、Cu-12.7Al-9.8Mn-2.1Ti和Cu-12.9Al-5.3Mn-2.8Ti)在室温下变形的同时具有超弹性和形状记忆效应.     

热处理对NiAlMn高温形状记忆合金相变行为的影响

研究了热处理和热循环Ni－Al－30Mn高温形状记忆合金相变行为的影响。结果表明：（1）在600－1100℃固溶淬火时，随固溶温度升高，该合金的马氏体相变温度升高；在1000℃固溶淬火后，马氏体相变开始温度和马氏体逆相变结束温度为分别为465℃和549℃，（2）在1000℃固溶处理处理和400℃时效处理后，该合金可获得良好的相变特性；热循环使相变行为的稳定性提高。（3）该合金的淬火组织由马氏体和γ相组成，其中马氏体的体积约占60％，马氏体的硬度高于γ相，时效处理后合金的相组成未变，硬度有所增加。     

冷轧预变形对2519A铝合金时效析出的影响

采用拉伸性能测试,差示扫描量热法,透射电镜等手段研究不同冷轧预变形量对2519A铝合金时效析出相与力学性能的影响。研究结果表明:淬火后大的冷轧预变形抑制共格相析出,促进半共格相析出;当预变形量从7%增加到40%时,合金峰时效态强度先下降后升高,塑性先下降后略有提高;当预变形为15%~30%时,合金强度下降,这主要由θ′相析出不均匀所致。     

热处理对CuAlNiMnTi形状记忆合金相变滞后的影响

用电阻法、金相分析、电镜分析及Ｘ射线衍射等研究了热处理对ＣｕＡｌ－ＮｉＭｎＴｉ形状记忆合金相变滞后（Ａｆ—Ｍｓ）的影响．研究结果表明：淬火合金时效处理时，相变点急剧下降，时效初期相变滞后明显增大，后趋于稳定．淬火合金６００℃中温处理时，相变点下降，相变量减小．而热弹性马氏体相变类型则从Ｉ型转变到Ⅱ型，然后再转变到Ｉ型；伴随着热弹性马氏体相变类型的变化，相变滞后开始降低，然后增加．这是因为时效处理时析出ＮｉＡｌ基相，中温处理时析出ａ相所致．     

三元Ti49.2Ni49.3Co1.5形状记忆合金的低频阻尼特性

用动态机械热分析仪在变频、变温、变振幅条件下，对三元Ti49.2Ni49.3Co1.5合金的低频阻尼特性进行了研究，结果表明：三元Ti49.2Ni49.3No1.5合金由于温度和应力的作用发生相变而导致不同的阻尼特性，马氏体相（M）、R相的阻尼高于母相（P），相变过程（多相共存）出现阻尼峰（极大值），同时伴随有对应的弹性模量峰（极小值）；频率和振幅对相变阻尼及马氏体相阻尼影响较大，对母相阻尼影响较小，频率和振幅越高，相变阻尼峰越不明显；合金在升温过程中出现二次相变（M→R→P），M→R的相变阻尼远远高于R→P的相变阻尼。     

Ni-P化学镀层相变过程研究

针对镍磷化学镀镀层相变过程中存在的问题,通过X射线衍射、差热分析和透射电镜等手段对含磷原子数分数12.15%的镍磷镀层的镀态组织和晶化过程进行了初步研究。结果表明,这种中磷含量的镍磷镀层镀态下组织为非晶态,晶化起始温度321℃;退火过程中,非晶组织中先形成镍纳米晶,然后纳米晶镍伴随晶化过程进行迅速长大,并在镍基体上析出亚稳过渡相Ni12P5和稳定的Ni3P相,400℃退火90min后的组织为晶粒尺寸为微米级的镍基体上分布着弥散的Ni3P相和少量的Ni12P5相。     

磁形状记忆合金Mn_2NiGa的第一性原理计算

Mn_2NiGa磁形状记忆合金立方奥氏体相因在室温下具有可逆马氏体相变,同时居里温度高达588 K,在高温下具有优异的磁热效应,因而在相应的学术领域和应用领域中具有重要的研究价值。掌握Mn_2NiGa磁形状记忆合金的原子占位、结构相变、磁性质和弹性常数是实现Mn_2NiGa合金磁形状记忆性能优化的关键。采用目前国际上较为先进的第一性原理精确Muffin-Tin轨道方法,系统计算研究了0 K下Mn_2NiGa合金立方奥氏体相与四方马氏体相的晶格结构参数、磁矩、弹性常数、电子结构及总能。研究结果表明,Mn_2NiGa合金立方奥氏体相具有Hg_2CuTi型晶格结构,而非传统Ni_2MnGa的L2_1结构;Mn原子是合金总磁矩的主要提供者,且2种Mn原子磁矩呈反平行排列;奥氏体相的剪切模量(C′=(C_(11)-C_(12))/2)小于0,因而低温下立方结构不稳定,可以发生由立方相到四方相的马氏体相变;根据Jahn-Teller效应,低温下四方相相对于立方相的稳定性,主要源于2种Mn和Ni原子分别与Ga原子的共价结合作用。上述理论结果有望为Mn_2NiGa合金性能的进一步优化提供理论指导。