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弛豫—析出控制相变技术对贝氏体钢组织热稳定性的影响

微合金钢中采用组织细化技术得到的中温转变组织具备优良的综合力学性能。但这类组织属于非平衡组织,具有向平衡组织演化的自发趋势。当这类钢在受热(如回火或其它过程中被加热)时,若中温转变组织一旦粗化(演化为平衡组织),则其优良的性能将不复存在。因而研究细化的中温转变组织的热稳定性和影响热稳定性的因素具有重大的实用价值。本工作运用光学金相技术、透射电子显微术、硬度测量方法并结合热模拟实验,研究了弛豫-析出控制相变(RPC)技术参数对所得中温转变组织热稳定性的影响规律。具体内容包括:RPC技术参数(特别是弛豫时间)对工业生产的超细化低碳贝氏体钢回火组织与性能的影响,同时与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火(RQ)工艺生产的钢板回火组织及性能进行了比较。另外,分析了奥氏体区变形量和变形后等温弛豫时间对一种简单成分钢在重加热过程中组织演化行为的影响,并通过与四种作为奥氏体模型钢的铁镍合金对比,揭示了中温转变组织在受热过程中的演化机制。结果  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

铜基形状记忆合金中的相变及其相关效应的研究

本论文利用电阻-温度曲线测量,形状记忆效应测定,X射线衍射分析,透射电镜、扫描电镜以及原位金相观察,力学性能测试等方法系统研究了Cu-Zn-Al形状记忆合金马氏体结构、马氏体与母相耐热稳定性及稳定化机理,并据此提出了提高铜基形状记忆合金耐热稳定性的途径。在此基础上设计了一种新型的具有强的抗马氏体稳定化性能、抗母相分解性能和抗热循环衰减性能的Cu-24Al-3Mn合金。同时利用Cu-24Al-3Mn合金与QBe2爆炸复合,研制出了一种新型的弹性减振复合材料,并己应用于XXX重点武器型号上。此外还研制出了一种新型的具有优异冷加工性能、良好的相变稳定性和可逆性的廉价的宽滞后Cu-18.4Al-8.7Mn-3.4Zn-0.1Zr记忆合金,系统地研究了该合金的冷加工性能,应力诱发马氏体具有宽的相变滞后同时具有较高的可逆性的变形条件及形成机制,同时,利用该合金制备出了宽滞后记忆管接头,并试用于美菱冰箱管路连接上。具体研究结果如下:1.为突出...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

Ni-Ti(Ta)合金的相变和电子结构的研究

NiTi形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性,在医学领域作为植入物材料显示出诱人的应用前景。NiTi合金作为医用植入器械材料,主要使用的是其良好的超弹性。时效处理是一种有效提高富Ni的NiTi合金超弹性的方法,但对超弹性尚缺乏更深入系统的研究。对NiTi合金而言,由于其高的Ni含量,释放出来的Ni离子的毒性问题存在争议,尚需深入研究。近年来,作为介入医用材料,低的X射线可视性使得在操作时跟踪和定位困难,如何提高其可视性也是当前需要解决的问题。针对上述问题,本论文研究了时效处理NiTi合金的组织和相变行为;研究了添加高可视性和良好生物相容性Ta的三元NiTiTa合金的组织、相变行为和形状记忆效应,并探讨了Ta对NiTi合金相变行为的影响机制。在实验的基础上,利用第一原理方法研究了NiTi合金中的R相结构、热和应力诱发马氏体相变机制、点缺陷以及Ni-Ti-Ta合金中Ta的占位,研究了与超弹性相关的几个问题。主要结论如下:时效处理Ti-...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

钢铁研究总院
钢铁研究总院

变形对γ→α相变的影响及变形诱导γ→α相变的数值模拟研究

为适应新世纪可持续发展战略的要求,我国钢铁材料重大基础研究的目标确定为在经济性基础上大幅度提高钢材的强度、韧性。目前,实现这一目标的最佳途径是钢铁材料的低碳微合金细晶强化,即通过控制钢材热轧过程中的时间-温度-变形程序,利用高温变形再结晶和变形奥氏体的铁素体相变及应变诱导析出相结合来充分细化钢的组织。由于变形奥氏体相变对细化组织的作用明显,而变形诱导的铁素体相变更能够形成超细组织,因此,本文对高强度低合金钢在奥氏体非再结晶区变形对铁素体相变的影响进行了深入分析,并且建立变形奥氏体连续冷却相变过程的数学模型,为实际生产和研究提供参考和模拟的工具。非再结晶区奥氏体变形对于铁素体相变的影响非常复杂,本文从铁素体的形核机制与长大两方面分析了变形可能的作用效果。在变形条件下,铁素体除了在奥氏体晶界形核外,还在变形带等内部缺陷处形核,因此以有效晶界面积代替简单晶粒拉长的晶界面积。另一方面,在热力学计算时考虑变形存储能对奥氏体自由能的影响,体...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

单晶Ni-Mn-Ga孪晶界迁动机制研究及应力诱发马氏体相变模拟

Ni_2MnGa铁磁形状记忆合金既有大的可逆应变,又有较高的响应频率,作为一种新型的形状记忆合金受到了广泛的关注和研究。在晶体结构、基础磁学性能、合金中的相变以及磁致应变表象机制等方面,都取得了显著进展,但是对于决定形状记忆效应的微观机制尚未进行深入的探讨。本文通过内耗和高分辨透射电子显微镜等研究手段,对Ni_2MnGa马氏体中的界面结构进行了研究,讨论了影响孪晶界迁动的阻力因素以及得到较佳形状记忆效应的条件,最后,尝试使用有限元方法对Ni_2MnGa应力诱发马氏体相变进行了动态模拟和讨论。对Ni_2MnGa马氏体的组织结构进行了观察,马氏体变体内部有条状的孪晶亚结构。当材料经历一次升降温,发生逆相变和马氏体相变后,新生成的马氏体变体的取向与原有变体的取向不同,浮凸相互交叉。预测如果对材料施加外力使之变成单变体马氏体,则具有最大的形状记忆效应。通过透射电镜对Ni_2MnGa马氏体变体的观察及其重位点阵的计算说明,Ni_2MnGa...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

TiNiCu合金条带的晶化、相变及形状记忆性能

TiNi基形状记忆合金由于具有良好的形状记忆效应和超弹性而广泛用于驱动器和传感器元件。快速凝固技术可以细化晶粒甚至得到非晶组织,结合热处理工艺可实现非晶条带组织和性能的控制,从而探讨该类合金组织、相变以及性能的新途径。近年来常采用该技术制备富Cu的TiNiCu三元形状记忆合金条带,但主要限于Ti_(50)Ni_(25)Cu_(25)合金,对富Ti的TiNiCu形状记忆合金条带研究甚少。本文采用单辊甩带快速凝固工艺制备了富Ti的TiNiCu合金条带,并对其铸态和退火态组织进行了分析。研究了非晶态合金的晶化工艺参数和动力学机理;探讨了退火处理和热循环对合金条带马氏体相变行为的影响;研究了合金条带铸态和退火态的拉伸断裂行为,并测试了合金的形状记忆性能。研究表明,铸态Ti_(53.5)Ni_(22.8)Cu_(23.7)合金条带为完全非晶态,而铸态Ti_(51.7)Ni_(24.5)Cu_(23.8)合金条带主要为非晶态,同时含有少量的...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>