cuznal合金的晶粒细化及形状记忆效应研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文中文摘要形状记忆合金是利用温度和应力诱发相变的机理来实现形状记忆功能的。Cu基形状记忆合金具有相变温度可调范围宽、导电及加工性能好、制备工艺简单及成本低廉等优点，一直是人们研究的重点。本文设计了成分为70．1Cu．26．4Zn-3．5Al(wt％)的Cu基形状记忆合金并在合金中添加微量元素Ti、B，系统研究了Cu基形状记忆合金的制备方法及形状记忆效应与热处理工艺之间的关系，着重研究了热机械循环次数和约束温度对Cu基形状记忆合金双程记忆效应的影响，同时采用金相组织观察、x射线衍射分析和透射电子显微分析等方法研究了合金的显微结构与相组成，并选取Photosho

2、p、Origin及AUTOCAD等软件进行数据分析和图像处理，对晶粒大小进行了较为准确的分析。实验结果表明，成分为70．1Cu，26．4Zn一3．5Al(wt％)的合金在高温直接淬火时发生马氏体相变，马氏体形态为板条状，亚结构为堆垛层错。合金硬度随着淬火温度先升高后降低，在850℃时硬度较高。为了获得较好的形状记忆效应，在高温固溶时要保证合金为单一B相组织，合金必须淬透以便获得尽可能多的热弹性马氏体，残留a相将降低形状记忆回复率；时效温度和时间的控制需要保证空位充分扩散而又不析出平衡相为宜。该合金在850"C淬火及适当时问时效后可以获得较好的形状记忆效应，且性能稳定。在70．1C

3、u．26．4Zn．3．5Al(wt％)合金中添加微量元素可以显著细化晶粒，改善合金的力学性能。添加0．17％Ti和0．034％B后合金的晶粒细化程度接近原来的i／3。热机械循环训练对合金的双程记忆效应有重要影响。通过训练可以获得稳定的双程记忆效应。当约束温度在160℃～220℃，训练次数为10～12时，双程记忆效应较好。关键词：Cu．Zn—A1合金，形状记忆合会，形状记忆效应，马氏体相变，晶粒细化武汉理工大学硕士学位论文AbstractShapememoryeffectiSformedthrouIgllphasetransformationinducedbytemperature

4、orstress．Cu-basedshapememoryalloyhasreceivedconsiderableresearchforitswiderangeoftrausformationtemperature，broadsourceofrawmalcfials，goodelectricconduction，simplepreparationtechnology,lowcostandSOon．Thealloywiththecompositionof70．1Cu．26．4Zn-3．5A1(叭％)Waspreparedandfinegrainswereobtainintheallo

5、ybyaddingelementsofTiandB．TherelationshipbetweentheshapememoryeffectandtheheattreatmentofCu·basedshapememoryalloyWasstudied．Thcinfluenceofnumberofthetrainingcyclesandheatingtemperatureonthetwo-wayshapememoryeffedhasalSObeeninvestigated．Themicrostructureandphasecompositionwerestudiedbymeansofo

6、pticalmicroscope，XRD．TEMandSOon．SomeexperimentalresultswereanalyzedbyusingofsomeappliedsoftwaresuchasPhotoshop．OriginandAUTOCAD．T1lesizeofgrainshasbeencalculatedapproximatelybyusingthesoftwareofPhotoshop．Resultsshowthatmartensiteisformedwhenquenchedathighel"temperatureandthemicrostmctureofpla

7、te—likemartensiteconsistsofstackingfaults．Thehardne鹞ofthealloysincreaseswiththequenchingtemperature，andthendecreaseswhentemperatureiSabove850℃．ItiSimportantthatalloyshouldbeatthestateofl3phaseathiglltemperatureforgoodshapememoryeffcct．Evenlit