γMnFe基合金双程形状记忆效应和磁诱发应变机制探索

作     者：张金金 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张骥华

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：γMn基合金 双程形状记忆效应 孪晶 磁诱发应变 

摘      要：高锰γMnFe合金中存在顺磁-反铁磁相变和面心立方(FCC)—面心四方(FCT)马氏体结构相变,两种相变几乎在同一温度发生,其产物为四方热弹性马氏体孪晶。由于这种孪晶的存在使得该合金拥有高阻尼性能和形状记忆效应等功能。而且,反铁磁转变和马氏体相变的耦合关系决定了合金无滞后的形状记忆特点。研究该合金双程形状记忆效应机制,发展γMnFe稳定的双程形状应变响应特性,对于在驱动控制领域有非常重要的意义。 除了温度诱发的形状记忆效应之外,γMnFe合金反铁磁态在低磁场下具有高达10-3磁诱发应变,这对于工程应用领域又将是一个非常有意义的课题。反铁磁状态本身不显示磁性,却能够在低磁场下显示宏观应变,相对于铁磁性的磁致伸缩材料或者磁形状记忆合金,有更广泛的应用领域。研究γMnFe合金磁诱发应变的机理,对实现稳定的磁诱发应变响应,满足工程应用将具有很具吸引力。 本文分两个部分:双程形状记忆效应的探索研究和磁诱发应变机理的探索研究。 采用热膨胀法研究预应变和一定的训练对合金双程形状回复影响的研究,并提出双程形状回复量和双程形状回复率的计算方法。并且结合前人对γMnFe合金的电镜研究工作,认为γMnFe合金在降温和升温过程中在马氏体转变点附近观察到花呢状组织,该组织是反铁磁短程有序引起的,它是实现双程形状记忆效应的微观本质原因。