近年来,新型功能材料的研究一直是材料研究领域的热点之一,而形状记忆合金则是近年来研究较多的一种新型功能材料。形状记忆合金是利用应力和温度诱发相变的机理来实现形状记忆功能的。Cu-Zn-Al形状记忆合金是一种性能优良,造价低廉的功能材料。形状记忆效应的好坏和稳定性是决定铜基形状记忆合金工业实用性的关键指标。与Ni-Ti合金相比,铜基合金具有相变温度可调范围宽,导电性能好,加工性能良好,原料来源广泛,生产工艺简单,成本低廉等优点,一直是人们研究的重点。 本文采用金相组织观察、X射线衍射分析和透射电镜分析等方法,对Cu-Zn-Al合金的马氏体形貌、内部亚结构和晶体结构进行了研究,并探讨了不同的热处理工艺对合金相变点和形状记忆效应的影响。 成分为Cu-26.12Zn-4.83Al的合金在高温直接淬火时,发生B2→9R马氏体相变;淬火后再时效,发生18R马氏体相变。该合金具有良好的形状记忆效应,优于其它成分的同类合金,其微观结构多呈板条状马氏体,位向组合较为简单,以平行态为主,其亚结构为堆垛层错。在室温下长时间时效没有马氏体稳定化现象,因此该成分形状记忆合金具有实用价值。 实验表明,时效试样的相变点普遍高于油淬试样;试样中热弹性马氏体含量随着淬火温度的升高而增多。在850℃淬火时,得到典型的板条状马氏体组织,超过850℃后板条状马氏体数量出现下降,因而形状记忆效应也在850℃出现峰值;淬火后在150℃时效时,形状记忆性能较好,较高温度时效则会出现贝氏体转变,形状记忆效应下降。