时效处理对CuAlMnNi形状记忆合金贝氏体相变及性能的影响

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengyunwoaihui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以熔铸的低温CuAlMnNi形状记忆合金为研究对象,利用OM、SEM、XRD、硬度测试、室温循环拉伸及DSC等手段研究了时效处理对合金的显微组织结构、力学性能、超弹性及相变性能的影响规律。研究结果表明:熔铸的CuAlMnNi合金属于亚共析成分,其铸态组织中分布着大量的α相。经过固溶淬火处理后,合金显微组织最终转变为单一的β相,主要为L21结构。合金在200~400℃时效处理时,合金中会析出细小的贝氏体相(6M结构),并且时效温度越高与时效时间越长,析出的贝氏体就越多。在不同时效温度下,贝氏体的体积分数y随时效时间的变化都可以分为三个阶段:孕育期、生长及饱和期。另外,贝氏体的平均尺寸随着时效温度的升高而增大,其中200℃与400℃下贝氏体相的平均尺寸分别为1.68μm~2和6.68μm~2,差了将近4倍。在CuAlMnNi低温形状记忆合金的时效处理过程中,贝氏体转变可以通过Austin–Rickett(A-R)方程来描述,贝氏体析出的激活能为66.5k J/mol。结合CuAlMnNi合金中的贝氏体转变规律,本文进一步分析了时效处理对合金力学性能、超弹性及相变性能的影响。发现细条状贝氏体具有显著的强化效果,贝氏体析出后合金硬度、临界应力及强度都会大幅度上升,而超弹性性能变化不明显。在一定的时效温度下,由于贝氏体平均尺寸变化不大,合金性能主要受到贝氏体体积分数控制。当贝氏体体积分数较小时(y<30%),贝氏体相在应力诱导马氏体相变过程中主要以弹性变形为主,所以合金的残余应变较小,超弹性变化不大;而当贝氏体相体积分数大于30%时,贝氏体相在母相中开始形成框架结构,在应力诱导相变过程中贝氏体相会产生塑性变形,导致残余应变大幅度增加,合金性能严重恶化。相比于传统的时效处理工艺200℃×20min,合金400℃×5min的条件下时效能够获得更高的强度(>650MPa)与临界应力(>550MPa)。此外,由EDS及DSC分析结果可知,贝氏体形成可以使合金基体中的成分重新分布并且对马氏体相变具有阻碍效果,所以通过时效处理来控制合金中的贝氏体体积分数,可以在一定范围内调控合金的相变性能,相变点Ms的调控范围为40℃,相变滞后(Af-Ms)的调控范围为6~48℃;但是当贝氏体体积分数过大时,合金中将无法发生马氏体相变。
其他文献
无论是在饲料厂还是养殖场总会有饲料霉变的现象发生,其主要是因为霉菌在饲料中大量生长繁殖的结果。霉变后的饲料不仅适口性、营养价值下降,而且会对畜禽的健康以及人类的食品安全造成严重危害。因此,在畜禽生产过程中要高度重视饲料霉变问题。现主要阐述了饲料霉变的发生原因、危害以及预防措施,旨在为饲料厂和养殖户防止饲料霉变方面提供一定的帮助。
PZT基压电陶瓷以其优异的性能广泛应用于大功率陶瓷器件领域,如压电陶瓷变压器、超声波电机等。其特点集中于微型化、集成化和大功率化。兼顾低温烧结和优异性能是大功率压电材料的一个重要发展方向。本论文采用固相合成法成功制备新型PZT-Bi Mn BO3-PZN四元系大功率压电陶瓷,对其掺杂前后的准同型相界处的相结构、铁电和压电、介电性能进行了研究。首先,研究了BMn T取代含量及Zr/Ti比对0.9Px
传统各向同性几何形状的磁性/介电复合的核/壳纳米结构吸波材料普遍因其较高的复介电常数(εr=εr′-jεr″)和较低的复磁导率(μr=μr′-jμr″),从而形成反射率较高的输入阻抗,严重阻碍了其发展和应用。一维和二维纳米磁性材料因其较大的形状各向异性,在提高磁导率的同时也增强了自然共振,因而可以突破Snoek极限,性能优于各向同性磁性核心。本文在保证核/壳纳米胶囊高介电常数的情况下,研究利用各向
激光熔覆技术作为一种新型的表面改性技术,能显著改善基材的表面性能。本文将激光熔覆技术应用于镁合金的表面改性,通过预置铝硅、稀土氧化物粉末进行激光熔覆,探究了激光扫描功率、激光扫描速度、稀土氧化物对改性层组织与性能的影响。对镁合金进行激光熔凝处理,可成功制备成形良好无缺陷的改性层,改性层与基体的结合区域为柱状晶组织,而内部区域为等轴晶组织,细小的Al12Mg17弥散分布在长条状α-Mg晶界处及晶间.
本课题以超薄壁耐压铝合金筒为研究对象,在ABAQUS中建立了符合实际工况的芯模自转正旋有限元模型。对比超薄壁筒及厚壁筒冷强旋成形时的变形差异性,分析超薄壁铝合金筒冷强旋成形的机理,发现超薄壁铝合金筒在旋压成形时因壁厚较薄,厚向变形更均匀,筒坯的内外层金属几乎同时变形。此外超薄壁筒结构刚度差,变形约束少,接触区两端易翘起,而导致一系列旋压失稳现象。贴模失稳是长期困扰该产品稳定连续生产的技术攻关难题,
W-Cu复合材料是由金属W和金属Cu组成的一种假合金,它兼具W和Cu的部分特性,在保持高强度,高硬度的同时拥有优异的导热和导电性能,被广泛应用于制备电接触材料部件,耐高温器件和电子封装及热沉元器件。W和Cu不能互溶形成固溶体,且两者浸润性较差,熔点差较大,所以传统粉末冶金法难以制备出全致密的W-Cu复合材料。因此,如何提升材料致密度,降低烧结温度,提升W-Cu复合材料的综合性能是W-Cu复合材料的
结合课程思政的内涵,分析思政教育融入护理专业课程教学的必要性,总结现状,提出存在的问题及解决措施,以期为护理专业课程思政的开展提供理论和实践依据。
镁合金具有密度小、比强度高,等优点,在地壳中占比高,资源丰富,被誉为“21世纪的绿色工程材料”,在很多领域如3C电子、航空航天、汽车制造等领域具有广泛的应用市场。但镁合金为密排六方结构,滑移系少,成型能力差,探索高强度高塑性的镁合金的制备工艺具有重要的意义。大量研究表明,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑形。利用大塑性变形加工方法可以有效细化镁合金组织,本课题分别探索搅拌摩擦加工、表面机械研磨处理
高熵合金理念的提出,使人们看到了结构材料的新的发展趋势,尤其是具有高强度、高硬度以及优异的高温力学性能的高熵合金,不仅在科研领域具有很高的学术价值,在工业生产和工程应用中也拥有广阔的前景。然而,高熵合金作为一个新的合金体系,虽然近年受到了国内外学者的广泛关注与研究,并取得了一定的科研成果,但相对于传统合金的发展历程而言,对高熵合金的研究才刚刚起步,其理论研究和实验结果都相对较少。人们对高熵合金合金
金属玻璃因其优异的力学与理化性能被广泛关注。然而,块体金属玻璃(BMGs)的脆性及成型困难,极大地限制了其实际应用的拓展。为了克服这两方面应用瓶颈,笔者所在团队发明了高流变成型方法(HRRF),该方法可在毫秒级时间内完成BMGs构件的成型,同时可有效提高其塑性。为了进一步完善该方法,本文以Zr57Cu20Ni8Al10Ag5等非晶合金为主要研究对象,深入探索了HRRF不同工艺条件及成型构件因素对力