电脉冲时效对Fe14Mn6Si8Cr5Ni合金微观组织及形状记忆效应的影响.pdf

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1、杨世洲等：电脉冲时效对Fe14Mn6si8cr5Ni合金微观组织及形状记忆效应的影响电脉冲时效对Fe14Mn6Si8Cr5Ni合金微观组织及形状记忆效应的影响杨世洲，李宁，文玉华，彭华备，刘文博(1．四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065；2．西华大学材料科学与工程学院，四川成都610039)摘要：研究了电脉冲时效对Fe14Mn6Si8Cr5Ni合正越来越广泛地应用于材料研究的各个领域口。。。基金微观组织及形状记忆效应的影响。研究结果表明预于电脉冲对材料所产生的特殊功效，本文研究了电脉变形后的合金经电脉冲时效其形状记忆效应提高幅度冲时效对Fe14Mn6si8cr5Ni合金形状记忆

2、效应以及比不预变形合金电脉冲时效幅度大。10拉伸预变形显微组织的影响，并从电脉冲对空位和位错的作用方合金经电脉冲时效1s，其形状回复率便提高到(70．3面讨论了Fe14Mn6Si8Cr5Ni合金形状记忆效应得到±1．0)；时效300s，其形状回复率提高到(87．5±提高的机理。1．0)，比固溶态合金提高了82．3，而不预变形直2实验材料及实验方法接电脉冲时效合金只比固溶态合金提高了22．3。经金相和TEM分析，预变形后电脉冲时效的合金中2．1实验材料已无热诱发￡马氏体出现，这使得基体奥氏体增多；同实验合金用工业纯铁、电解锰、金属硅、金属铬和时电脉冲能促使预变形时引入的空位和位错迅速崩塌电解

3、镍为原料，在ZG25A型真空感应炉内熔炼。铸锭形成层错。正是这两方面的原因使得预变形后电脉冲经1423K×15h均匀化退火，1373K热锻成D15mm圆时效能迅速地提高合金的形状记忆效应。棒，经3次旋锤成03．5mm的棒，最后冷拉成1．0关键词：电脉冲时效；Fe—Mn—Si—Cr—Ni合金；形状回mm丝材。合金的化学成分(质量分数)为14．44复率；相变点；预变形Mn，5．90Si，8．12Cr，4．59Ni，<0．01C，其中图分类号：TG139．6；TG156．92文献标识码：A余为铁。文章编号：1001—9731(2O12)03—0401一O42．2试样的制备从1．0mm丝材上剪取长

4、度为120mm的丝，并1引言校直。为了消除冷拉及校直过程中产生的应力诱发e在过去的几十年，FeMnsi基形状记忆合金引起了马氏体，将校直的丝置于管内，约束下于1373K保温广泛的关注，原因是它与Ni-Ti基和Cu基形状记忆合30min，水淬。然后将丝分成3部分，经过不同处理后金相比，具有成本低，加工性好，易于切削，并且焊接性置于自制的电脉冲设备(此设备是基于电容充、放电原能优良的特点。但是，没有经过任何处理的FeMnSi理而设计)上进行时效(每个时间点测量3根试样)：第基形状记忆合金，其形状记忆效应(SME)很低，可恢复1部分直接用于电脉冲时效不同时间；第2部分经5变形量只能达到2左右(除

5、了一些单晶或薄膜试样拉伸预变形后，再电脉冲时效不同时间；第3部分经外)，这极大地限制了它的工业应用[。为了能在10拉伸预变形后，再电脉冲时效不同时问。电脉冲FeMnSi基合金中获得优异的形状记忆效应，许多影响的电学参数为峰值电压250V，频率5Hz，电容器电容形状记忆效应的因素被研究I4。，如合金化、变形温量235t~F。电脉冲时效时，丝材温度为873K。度、退火处理、热机械循环以及第二相析出等。但在实2．3实验方法际中，这些工艺方法对提高形状记忆效应要么不明显，合金的形状回复率r／用弯曲变形的方法来测要么工序繁琐，特别是对于形状复杂的零件更难于操定[1。丝材的弯曲变形量约5，通过公式计算

6、：作，这又限制了其在工程实际领域的应用。t。一电脉冲处理技术作为一种新兴的材料处理和制备手段，具有快速加热、复合电磁力、降低热动力学势垒、这里t为丝材的直径，d为模具的直径。高速电子冲击等特点，其作用于材料时所产生的磁、合金的相变点采用电阻一温度曲线的方法测定。热、力等效应对材料的成分、组织状态以及材料内部原试样经机械打磨后，在V(高氯酸)：V(乙醇)一5：95子的扩散、位错的增值与运动等都有特殊的影响，因而的电解液中进行电解抛光，再染色，最后在OLYM一*基金项目：国家自然科学基金资助项目(50871072)收到初稿日期：2011—07—29收到修改稿日期：2011-12—13通讯作者：

7、李宁作者简介：杨世洲(1972一)，男，四川眉山人，副教授，博士生，师承李宁教授，从事金属功能材料研究。404助材料2012年第3期(43)卷enceandEngineering，2006，A438—440：791—795．[15]LiuWB，WenYH，LiN，eta1．[J]．JournalofAlloysElo]Dongzz，KajiwaraS，KikuchiT，eta1．口]．ActaMa—andCompound