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作为一种典型的NiTi基形状记忆合金,NiTiFe形状记忆合金广泛应用于宇航和航空领域油路系统的管接头。作为重要领域的管接头,其组织性能要求必然较高,因此,有必要对NiTiFe合金的组织性能控制进行研究。本文采用实验方法研究了 NiTiFe形状记忆合金经冷包套压缩大塑性变形后退火过程中的静态再结晶行为。另外,还采用晶体塑性有限元法与元胞自动机法相耦合的方法模拟了冷包套压缩大塑性变形和随后的静态再结晶过程。通过实验和模拟相结合研究了压缩变形程度,退火温度和退火保温时间这三种工艺参数对NiTiFe形状记忆合金静态再结晶组织的影响,从而揭示了工艺参数对大塑性变形NiTiFe形状记忆合金静态再结晶的影响机制。另外,还探索了将变形引起的不均匀分布位错密度考虑在内的静态再结晶模拟新方法。这些研究对研究NiTiFe形状记忆合金组织性能的控制方法具有重要意义。研究结果表明,由于将冷塑性变形引起的不均匀分布的位错密度为形核驱动力,本文所构建的基于晶体塑性有限元的包套压缩模拟与基于元胞自动机静态再结晶模拟的耦合模型更接近于真实的实验条件,所以能更准确地模拟经冷包压缩大塑性变形NiTiFe形状记忆合金的静态再结晶过程。在退火保温时间为4分钟左右时,静态再结晶分数模拟值与试验结果相比,误差在0.5%-1.05%范围之内。而在1分钟时,试验值与模拟值的误差最大可达56.24%,这是由于实验时试样放入炉中时经历了加热过程,无法准确测定具体的再结晶开始时间,而且发生的时间又太快。随着时间延长,模拟所得结果与实验结果趋于吻合,说明该模型较好地实现了预期的模拟功能。通过实验结果可知,退火温度越高,再结晶晶粒尺寸越大,发生完全再结晶的时间越短,屈服强度越低,但退火温度对再结晶织构的影响不大。压缩变形程度越大,静态再结晶晶粒尺寸越细小,发生完全再结晶的时间越短,屈服强度越低,再结晶织构越明显。保温时间越长,静态再结晶晶粒尺寸越大,屈服强度越低,再结晶织构越明显。通过模拟结果可知,采用本文的耦合模型模拟的得到的静态再结晶动力学曲线符合JMAK理论,Avrami常数n在2.8左右,介于2.5至3之间且较靠近3,是极为理想的Avrami常数,说明当前的静态再结晶模拟模型较准确、可靠。通过模拟工艺参数对NiTiFe形状记忆合金静态再结晶的影响规律可知,压缩变形程度、退火温度和退火保温时间对静态再结晶体积分数和晶粒尺寸的影响符合实验得到的影响规律,即压缩形变程度越大,再结晶晶粒越细小,再结晶分数曲线左移;退火温度越高,再结晶晶粒越大,再结晶分数曲线左移。退火时间越长,再结晶晶粒尺寸越大,再结晶分数越大。