【摘 要】
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Ni-Co-Mn-In磁控形状记忆合金具有响应频率高、输出应变大等突出优势,有望在执行器以及传感器中得到广泛的应用,通过调控微观组织的方法获得性能优良的强取向Ni-Co-Mn-In多晶合金是一种可行且非常具有前景的方法。因此,本论文采用定向凝固技术制备了具有强织构的 Ni45Co5Mn36.7In13.3、Ni45Co5Mn36.8In13.2 及 Ni45Co5Mn37In13 多晶合金,通过外
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Ni-Co-Mn-In磁控形状记忆合金具有响应频率高、输出应变大等突出优势,有望在执行器以及传感器中得到广泛的应用,通过调控微观组织的方法获得性能优良的强取向Ni-Co-Mn-In多晶合金是一种可行且非常具有前景的方法。因此,本论文采用定向凝固技术制备了具有强织构的 Ni45Co5Mn36.7In13.3、Ni45Co5Mn36.8In13.2 及 Ni45Co5Mn37In13 多晶合金,通过外场训练对合金的微观组织进行优化,研究了外场训练对Ni-Co-Mn-In合金微观组织及输出应变的影响,主要结论如下:定向凝固Ni45Co5Mn36.7In13.3及Ni45Co5Mn36.8In13.2合金室温下为奥氏体相,具有高度有序的立方L21晶体结构,空间群为Fm3m;奥氏体均形成了沿定向凝固方向排列的粗大柱状晶组织,且具有<001>A平行于定向凝固方向的强择优取向。两种合金经机械训练后,均在合金原始奥氏体中出现了与定向凝固方向成45°夹角应力协调马氏体。Ni45Co5Mn36.7In13.3合金经20次6%应变量的循环机械训练后马氏体相变过程的应变由0.48%提高到0.56%;在外加5 T磁场下,合金的可逆磁致应变由未训练的0.29%提高到0.40%。Ni45Co5Mn36.8In13.2合金经5次循环机械训练后,合金马氏体相变过程的应变由0.47%提高到0.55%;再经2次保载机械训练,合金的应变提高到0.58%;在5 T磁场下,经5次循环训练、2次保载训练后合金的可逆磁致应变由0.26%提高到0.47%。定向凝固Ni45Co5Mn37In13合金在室温下为六层调制结构（6M）马氏体,空间群为I2/m（α0γ）00,原始奥氏体具有<001>A平行于定向凝固方向的强择优取向。合金经热-机械训练后,形成了具有[010]6M平行于应力加载方向强织构的应力协调马氏体组织,随着热-机械训练次数增多,马氏体板条间宽度逐渐增大。合金马氏体组织中存在四种马氏体变体,分别记为A、B、C和D,变体之间存在Ⅰ型、Ⅱ型、复合孪晶三种孪晶关系。在合金马氏体相变过程中沿定向凝固方向施加载荷,马氏体变体形成了[010]6M平行和垂直于施加载荷方向的两种强织构,且[010]6M平行于施加载荷方向的织构强度远大于[010]6M垂直于施加载荷方向的织构强度。合金经一次热-机械训练后,合金马氏体相变过程的应变由0.26%提高到0.31%;在5 T磁场下,经一次热-机械训练后合金的可逆磁致应变量由0.19%提高到0.31%。
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