检索结果-南通市图书馆

作者：张鑫天津理工大学

学位级别：硕士

cu-al-ni形状记忆合金因其成本低廉、相变温度范围广、易加工及优良的单晶超弹性和形状记忆效应等优点被人们广泛研究。但是多晶cu-al-ni因其晶粒粗大、各项异性因子高、脆性大、热稳定性差等缺点而被严重限制了发展和应用。本文以cu-12... 详细信息

cu-al-ni形状记忆合金因其成本低廉、相变温度范围广、易加工及优良的单晶超弹性和形状记忆效应等优点被人们广泛研究。但是多晶cu-al-ni因其晶粒粗大、各项异性因子高、脆性大、热稳定性差等缺点而被严重限制了发展和应用。本文以cu-12al-4ni高温形状记忆合金作为基体,拟选用Mn元素来改善合金的热稳定性,再选Gd元素改善其力学性能及形状记忆效应。先使用合金化的方法来制备cu-12al-4ni-x Mn合金,通过使用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差热分析仪、电子式万能试验机及电化学工作站分别对cu-12al-4ni高温形状记忆合金的组织结构、马氏体相变热稳定性、力学性能、形状记忆效应及耐蚀性进行系统研究。组织观察结果表明,Mn元素对合cu-12al-4ni金的晶粒尺寸影响较小,cu-12al-4ni-x Mn合金室温下的显微组织均由2H与18R马氏体变体组成。在Gd元素掺杂后合金的显微组织变为单一的18R马氏体变体,同时基体中有第二相al cuGd出现。Gd元素则明显细化了cu-12al-4ni-1.5Mn合金的晶粒,使其晶粒尺寸从2mm减小一个数量级,达到了200μm。在热循环实验中发现cu-12al-4ni-x Mn合金的相变分两步进行,这是因为其基体中含有2H与18R两种马氏体变体。当x≥1.5时,cu-12al-4ni-x Mn合金表现出了良好的热稳定性优于x合金的热稳定性。在Gd元素掺杂后,cu-12al-4ni-1.5Mn-y Gd合金的相变变为一步相变,同时对热稳定性的影响不大。Mn元素具有固溶强化的作用。随着Mn元素含量的增加,cu-12al-4ni-x Mn合金的压缩断裂强度逐渐升高,在x=2时达到最大值587MPa,其压缩断裂应变则先升高后降低,在x=1.5时达到最大值12.8%。Gd元素由于细晶强化,使cu-12al-4ni-1.5Mn-y Gd合金的力学性能进一步提升,随着Gd元素含量的增加,合金的压缩断裂强度先升高后降低,在y=0.3时达到最大值969MPa,压缩断裂应变则一直升高,在y=1时达到15.3%。在8%预应变下cu-12al-4ni-1.5Mn合金与cu-12al-4ni-1.5Mn-0.3Gd合金的形状记忆效应较好,分别为6.4%和6.6%。此外,Mn和Gd元素添加后均对cu-12al-4ni合金的耐蚀性有轻微损害,其中Gd元素的影响相较于Mn元素更大。

关键词： cu-al-ni合金显微组织热稳定性力学性能形状记忆效应耐蚀性

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cu-al-ni形状记忆合金马氏体变体孪晶关系

Cu-Al-Ni形状记忆合金马氏体变体孪晶关系

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作者：庞年斌山东理工大学

学位级别：硕士

以原子含量为cu-25.46%al-3.41%ni的合金为研究对象,通过X射线衍射分析、透射电子显微镜对该合金中的18R热弹性马氏体变体A:C、A:B、A:D孪晶进行了研究,给出了标定孪晶电子衍射谱以及确定孪生要素的一般步骤。由于18R热弹性马氏体... 详细信息

以原子含量为cu-25.46%al-3.41%ni的合金为研究对象,通过X射线衍射分析、透射电子显微镜对该合金中的18R热弹性马氏体变体A:C、A:B、A:D孪晶进行了研究,给出了标定孪晶电子衍射谱以及确定孪生要素的一般步骤。由于18R热弹性马氏体的c轴相对于a轴和b轴较长,且β角接近于90°,这使得单从电子衍射角度很难对孪晶电子衍射谱进行正确的标定,本文通过经典孪晶理论的孪生判据指导孪晶电子衍射花样的标定,并确定孪生四要素及孪晶对称操作。论文分别对A:C、A:B、A:D孪晶电子衍射花样进行了标定,并最终确定A:C变体孪晶为Ⅰ型孪晶,其孪生四要素分别为,K1=（129）,K2=（8.1295 11.1280 26.9865）,η1=[33.4499 25.3311 1.9125],η2=[991],对称操作为绕K1面的法线旋转180°,A:C变体孪晶的界面平直,与K1面一致;A:B变体孪晶为Ⅱ型孪晶,其孪生四要素分别为,K1=（8.1295 11.1280 26.9865）, K2=（129）,η1=[991],η2=[33.4499 25.3311 1.9125],对称操作为绕η1旋转180°,A:B变体孪晶界面主要特征也为平直,在微观上表现为（129）A和（109）A以及（129）B和（109）B按特定高度比例交替组成的台阶;A:D变体孪晶为复合型孪晶,其孪生四要素分别为K1=（109）, K2=（109）,η1=[901],η2=[901],对称操作为绕K1面的法线旋转180。,平直的A：D孪晶界面与其K1面一致,可以任意弯曲的A:D孪晶界面在微观上表现为（100）A和（001）A以及（001）D和（100）D交替组成的台阶。根据A:C、A:B、A:D孪晶的界面特征、孪生要素以及对称操作,分别构建了孪晶界面结构模型,界面结构模型的原子排列很好地继承了母相中原子的分布规律,界面两侧变体不仅阵点满足对称操作,而且两侧的原子严格符合孪晶的对称操作,界面模型也可以完美地解释为什么该孪晶界面在晶体学上很容易而且可逆移动。

关键词： cu-al-ni合金热弹性马氏体马氏体相变孪生要素界面结构界面移动

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稀土掺杂对低成本cu-al-ni高温形状记忆合金结构与性能的影响

稀土掺杂对低成本Cu-Al-Ni高温形状记忆合金结构与性能的影响

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作者：张明天津理工大学

学位级别：硕士

cu-al-ni形状记忆合金因其生产制造成本低,单晶力学性能和形状记忆效应好等优点而被人们广泛研究,此外,cu-al-ni合金作为高温形状记忆合金的实际应用温度能够超过200℃。然而,多晶cu-al-ni合金晶粒粗大、脆性大等缺点严重限制了其发展... 详细信息

cu-al-ni形状记忆合金因其生产制造成本低,单晶力学性能和形状记忆效应好等优点而被人们广泛研究,此外,cu-al-ni合金作为高温形状记忆合金的实际应用温度能够超过200℃。然而,多晶cu-al-ni合金晶粒粗大、脆性大等缺点严重限制了其发展和应用。本论文以cu-al-ni合金为基体,采用添加不同稀土元素合金化的方法制备了cu-al-ni-x RE(RE=Nd,Sm,Y和La)四个系列的合金,并用金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、示差扫描量热仪和电子式万能力学试验机等系统研究了不同稀土元素对cu-al-ni合金的组织结构、马氏体相变温度、力学性能、形状记忆效应和耐腐蚀性的影响规律和微观机制。组织观察结果表明,cu-13.0al-4.0ni-x RE(x=0.2,0.5)合金的室温组织均由18R马氏体、2H马氏体和富含相应稀土元素的第二相组成。稀土元素可以显著细化cu-13.0al-4.0ni合金的晶粒,掺杂后合金的晶粒尺寸下降了一个数量级。相变温度测量结果显示,cu-13.0al-4.0ni合金中添加稀土元素后,M、M、A和A温度均下降,其中A和A温度下降较为明显。添加稀土元素后,由于细晶强化和第二相强化作用,cu-13.0al-4.0ni合金的力学性能大幅提高,其中,La元素提升效果最为明显,cu-13.0al-4.0ni-0.5La合金的压缩断裂应力与应变分别为达到1216MPa和19.0%,相较于未掺杂合金分别提高了636MPa和8.5%。由于塑性提高,cu-13.0al-4.0ni合金的形状记忆效应也得到明显改善,其中,8%的预变形的cu-13.0al-4.0ni-0.2Nd合金加热后可得5.0%的可逆应变,接近于未掺杂合金的2倍,当预应变为10%时,其可逆应变可达6.8%。稀土元素添加还可以增强cu-13.0al-4.0ni合金的耐腐蚀性,其中,随着Sm和La元素含量的增加,合金的耐腐蚀性提高,而随着Nd和Y元素含量的增加,合金的耐腐蚀性先提高后降低。总的来说,cu-13.0al-4.0ni-0.5La合金耐腐蚀性能最好。

关键词： cu-al-ni合金稀土掺杂组织结构马氏体相变力学性能形状记忆效应耐腐蚀性

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连续柱状晶cualni合金无模拉拔过程中的组织性能演变

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金属学报 2012年第7期48卷 867-874页

作者：王祯刘雪峰谢建新北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083

在进料速率0.5 mm/s,冷热源距离15 mn保持不变,拉拔速率0.8—1.1 mm/s,变形温度650—900℃的条件下,对连续柱状晶组织cu-14.0%al-3.8%ni(质量分数)合金线材进行了无模拉拔实验,研究了无模拉拔工艺与合金显微组织和力学性能的关系,并对... 详细信息

在进料速率0.5 mm/s,冷热源距离15 mn保持不变,拉拔速率0.8—1.1 mm/s,变形温度650—900℃的条件下,对连续柱状晶组织cu-14.0%al-3.8%ni(质量分数)合金线材进行了无模拉拔实验,研究了无模拉拔工艺与合金显微组织和力学性能的关系,并对变形后合金组织性能演变的机理进行了探讨.结果表明:平直晶界连续柱状晶合金线材经无模拉拔变形后,可形成平直晶界和锯齿状晶界连续柱状晶、不完全动态再结晶和完全动态再结晶4种微观组织.在变形温度650℃,拉拔速率0.80.9 mm/s的范围内,变形后合金仍然保持平直晶界连续柱状晶组织;随着变形温度和拉拔速率的提高,连续柱状晶的平直晶界向锯齿状晶界转变.当拉拔速率为0.9 mm/s,变形温度上升至850℃时,合金呈现出明显的不完全动态再结晶的组织特征,即原始柱状晶粒沿变形方向拉长变细,在部分锯齿状晶界处有细小的动态再结晶晶粒产生;继续升高温度至900℃,合金发生完全动态再结晶,大量等轴、尺寸较大的动态再结晶晶粒完全取代了变形的柱状晶粒.拉拔变形后合金线材的抗拉强度随着变形温度的升高先小幅度增加然后显著降低,而伸长率则单调降低.

关键词： cu-al-ni合金连续柱状晶无模拉拔动态再结晶组织性能

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