热处理对Cu-Zn-Al形状记忆合金微观组织与性能的影响

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1、摘要论文题目：热处理对Cu-Z旷Al形状记忆合金微观组织与性能的影响学科专业：材料学学生：张毅(签名)避指导教师：井晓天教授(签名)p摘要形状记忆合金被誉为热驱动的功能材料，同时兼具传感功能，受到广泛重视。本文采用动态记忆效应测试、金相组织观察、X射线分析等方法，对Cu—Zn-A1合金的马氏体形貌和结构进行了研究，并探讨了不同的热处理工艺对微观组织和形状记忆效应的影响。结果表明：淬火保温温度对合金形状回复的影响非常明显，随着保温温度的升高，合会晶粒长大，Ms点不断升高。实验合金在600℃～750℃范围内淬火得到的组织中存在相

2、当数量的a相，合金的形状回复率在800℃后趋于稳定并达到最大值。淬火生成的马氏体片界平直清晰，晶界无任何新相析出。800℃～900℃形状回复率趋于稳定没有明显下降。合金的形状记忆效应对淬火保温时间也较为敏感。800℃淬火保温随着时间的增加，合金的形状记忆效应是一个先增加再减小的过程。当淬火保温时间过短或过长都会损害合金的记忆性能，只有在适当的保温时间才具有较高形状记忆效应。合金在800℃淬火保温15min时得到最佳的形状记忆效果。在同一种处理工艺下，在马氏体状态所加预应变量，对形状记忆效应有明显影响。对于试验合金而言，存在一

3、个临界的预变形量￡L(乎=3．3％)，当￡<￡L时，形状记忆回复率随着预变形量的增大而增大；而当g>6L时，形状记忆回复率又随着预变形量的增大而减小。淬火冷却介质不同，合金的记忆效应也有所不同。相变驱动力较大时，马氏体明显粗大，形状记忆效应明显提高。实验合金在室温下长期时效其记忆性能有小幅下降。在较低温区较短时间时效(100℃～150℃)合金的单向回复率有所提高。随着时效温度的提高(200℃～300℃)，合金发生贝氏体相变，从而逐渐失去记忆性能。对于双向记忆性能而言，在低温时效(100℃～150℃)的过程中随着时效时间的延长

4、记忆性能不断的衰减，随着时效温度的提高(200℃～300℃)同样发生贝氏体相变失去记忆性能。形状记忆训练可以使合金获得择优取向的马氏体，从而获得较高的、稳定的双程记忆效应，但同时使合金的单程记忆性能下降。随着热循环的进行，合金的单双向记忆性能都呈明显的下降趋势。关键词：形状记忆合金；形状记忆效应；马氏体相变；回复率；热循环西安理工大学硕士学位论文Title：EFFECTOFHEATTREATMENTSONMICROSTRUCTURE&SHAPEMEMORYCAPABILITYOFCu-Zn-AlSHAPEMEMORYALLO

5、YSMajor：MaterialsScienceName：ZHANGYiSupervisor：Pmf-JINGXiaotianAbstractSignature：豳＆Signature：孕垡堕Asafunctionalmaterialofheat-driven,theshapememoryalloywhichsensorfunctionhasbeenattached，receiveditsextensiverecognition．Inthispaper,morphologyandstructureofmartensitear

6、estudiedbymeansofopticalmicroscope，XRDandSOon,andtheinfluenceofdifferentheattreatmentonmicrostructureandshapememoryeffecthasalsobeenstudied．Theresultisasfollows：Thequenchingtemperaturehasanotableinfluenceonshapememoryofalloy．ThealloygraingrowthincreasesandMsisalsoc

7、ontinuallyincreasingaswellwhenthequenchingtemperateishigherandhigher．Thiskindofalloyhasalotofnphaseinitsmicrostmcturewhenitbequenchedat600"C～750"C，whiletheshapememoryeffectsreachesthepeakvalueat800"C．Themartensiteproducedbyquenchinghasaclearinterfaceandthereis110pr

8、ecipitationonthegrainboundary．TheShapememoryeffectofalloyhasnotclearweakeningwhenitiSsoakedat800℃～900℃．Shapememoryeffectisverysensitivetoquenchin