简介:为了明确热HCP马氏体对CoAl和CoNi合金形状记忆效应的作用,研究CoAl和CoNi合金形状记忆效应(SME)与应力诱发马氏体和热HCP马氏体之间的关系。采用原位金相观察合金深冷前后热诱发马氏体的变化,并研究其对应力诱发马氏体和形状记忆效应的影响。结果表明,CoAl和CoNi合金的形状记忆效应都来源于应力诱发HCP马氏体,热马氏体对两者形状记忆效应的贡献都是强化基体。CoAl合金形状记忆效应高于CoNi合金的原因是Al原子对基体更强的固溶强化作用导致CoAl合金基体强度高于CoNi合金强度。
简介:采用放电等离子烧结(SPS)法将元素钛粉和镍粉制备成Ti-51%Ni形状记忆合金(SMAs)。研究目的是采用自由锻二次加工以提高SPS合金的性能。对自由锻前后合金的显微组织、相变温度和超弹性进行比较。结果表明,自由锻可以显著提高Ti-Ni形状记忆合金的拉伸强度和形状记忆性能,自由锻后合金的韧性从6.8%提高到了9.2%,超弹性的应变范围从5%增加到7.5%,应变恢复速率从72%提高到92%。Ti-51%Ni合金显微组织中含有立方奥氏体相(B2)基体、单斜马氏体相(B19′)、第二相(Ti3Ni4,Ti2Ni和TiNi3)和氧化物相(Ti4Ni2O,Ti3O5)。自由锻后再经500°C时效处理的最终样品的马氏体相变温度向高温方向偏移,这是由于Ti3Ni4相(透射电镜下可以观察到)的析出而导致基体中Ni含量的减少。总之,自由锻可以提高Ti-51%Ni形状记忆合金的超弹性和力学性能。
简介:镍钛形状记忆合金样品分别在573、723和873K时效2h。在573和723K时效的镍钛样品中,可以观察到2个R相变体,而且这2个R相变体与B2基体之间的取向关系可以确定。在573和723K时效的镍钛样品中,细小均匀的Ni4Ti3沉淀相与B2奥氏体基体之间保持共格关系。在873K时效的镍钛样品中,可以观察到Ni4Ti3沉淀相在晶粒内部和晶界处析出,不均匀的Ni4Ti3沉淀相与B2基体之间保持共格、半共格和非共格关系。对于873K时效的镍钛样品,加热时发生B19’马氏体向B2奥氏体转变的一阶相变,但在冷却时发生B2-R-B19’的二阶相变。723K时效的镍钛样品在冷却时也表现出B2-R-B19’的二阶相变,但在加热时发出B19’-R-B2的二阶相变。对于573K时效的镍钛样品,由于Ni4Ti3沉淀相周围的局部应力不均匀和局部成分不均匀,则其发生三阶相变。
简介:研究冷轧和后续退火形变热处理对Ni50Ti50形状记忆合金超弹性行为的影响。采用铜坩埚真空感应熔炼法制备样品。将成分均匀的样品进行热轧后在900°C退火,然后再进行冷轧,冷轧后样品的厚度有不同程度的减少,最大可达70%。透射电镜检测结果显示严重的冷轧导致Ni50Ti50合金中形成了纳米晶和非晶的复合显微组织。400°C下退火1h后,冷轧样品中的非晶发生晶化形成纳米晶组织。随着冷轧变形量的增加,在超弹性实验中Ni50Ti50合金的弹性应变增加,变形量为70%的冷轧-退火样品其弹性应变为12%。此外,随着变形量的增加,应力诱导马氏体相变的临界应力提高。值得注意的是,70%变形量的冷轧-退火样品的阻尼容量值为28J/cm3,明显高于商业NiTi合金。
简介:将镍钛形状记忆合金Ni50.9Ti49.1(摩尔分数)在1123K固溶处理2h,然后分别在573、723和873K时效2h。采用透射电镜、高分辨率透射电镜、扫描电镜和压缩实验,系统研究固溶处理和时效对镍钛合金组织演化及力学性能的影响。结果表明:固溶处理有助于消除原始镍钛样品中的Ti2Ni相,但不能消除TiC相。固溶处理导致镍钛合金中原子排列的有序畴界。在所有时效镍钛样品中,Ni4Ti3析出相、R相和B2奥氏体相共存于室温下的镍钛基体上,然而在873K时效的镍钛样品中,可以观察到马氏体孪晶。在573和723K时效的镍钛样品中,细小密集的Ni4Ti3相均匀分布在镍钛基体上,而且与B2基体保持共格关系。然而,在873K时效的镍钛样品中,Ni4Ti3相尺寸非常不均匀,和B2基体保持共格、半共格和非共格关系。在723K时效的条件下,细小均匀的Ni4Ti3相阻碍位错运动,导致最大的位错滑移临界分切应力,因此镍钛样品表现出最高的屈服强度。
简介:《新材料产业“十二五”发展规划》(以下简称《规划》)明确提出,在“十二五”期间,将集中力量组织实施一批重大工程和重点项目,突出解决一批应用领域广泛的共性关键材料品种,提高新材料产业创新能力,加快创新成果产业化和示范应用,扩大产业规模,带动新材料产业快速发展。其中“新型节能环保建材示范应用专项工程”是10类重大专项工程之一,界定的主要内容为“组织推广400MPa以上高强度钢筋、高效阻燃安全保温隔热材料,新型墙体材料、超薄型陶瓷板(砖)、无机改性塑料、木塑等复合材料.Low-E中空/真空玻璃.涂膜玻璃、智能玻璃等建筑节能玻璃。提高建筑材料抗震防火和隔音隔热性能,加快绿色建材产业发展,扩大应用范围,推动传统建材向新型节能环保建材跨越”。为更好地了解《规划》确定的重大专项工程相关组织实施情况,记者选取“新型节能环保建材示范应用专项工程”中的“木塑复合材料”,特意采访了北京化工大学“木塑复合材料”研究领域及组织推广方面的徐日炜副教授.牛茂善博士和廖延君高工等相关专家。
简介:复合材料桨叶设计重点考虑其疲劳性能和环境老化性能,变形失效问题则很少涉及。通过对处于不同变形损伤阶段的桨叶结构和复合材料损伤情况进行观察分析,对复合材料桨叶的变形失效问题进行了分析和讨论。结果表明:桨叶叶根材料在叶根套离心力压迫、离心应力及循环载荷下出现塑性变形损伤累积,使得玻璃纤维织物和泡沫塑料出现鼓包堆积,最终导致桨叶变形失效;在叶根部位增加刚性支撑结构,增强叶根填块的粘接强度可以共同抵抗离心力和棘轮效应引起的轴向应力和应变,可以有效预防桨叶的变形失效。复合材料构件在设计时除了要考虑常规的疲劳性能外,材料棘轮效应可能引起的复合材料变形失效问题也要加以重视。