超弹性和伪弹性.docx

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1、超弹性”和“伪弹性”是指在应力消除后，可恢复的应变量不同，前者是完全恢复，后者是部分恢复，残余变形可通过后续的加热进行恢复。实际上，它们在本质上是一样的，所以这两个概念经常被混淆使用。图2-18所示Cu-38.9Zn单晶在-77℃(合金的Ms=-125℃）形变，至应变达9%时呈完全的应力诱发马氏体态，卸去应力后，应力-应变曲线上出现回线，呈现超弹性。对不同合金或对同一合金在不同温度下施加应力后，卸载后会出现不同的应变恢复情况，有的呈现伪弹性——应变部分恢复。伪弹性看起来像弹性变形，但其应力-应变曲线是非弹性的，因此被称为伪弹性(或由于其可逆变形量大又被称为超弹性）。但是，伪弹性与一般的弹性变形

2、无关，仅与应力诱发相变和热弹性相变有关。伪弹性与热诱发形状记忆效应完全相似。在伪弹性的情况下，试样的形状随外加应力的变化而变化。应变量达8%的多晶体材料，当外加应力去除后，不用加热即可完全恢复原状。图2-19用应力-应变曲线示意性地说明了这种行为。材料的原始状态不同，伪弹性机理也不同，可分为3种不同情况。(1）相变引起的伪弹性：当原始组织由马氏体组成时，在某一温度下(Af

3、行。CD段表示相变结束后在应力作用下马氏体发生弹性变形。在D点马氏体开始屈服(σD=σY）并发生塑性变形直到E点断裂为止。如果在D点之前应力被取消，例如在点C’，对应的应变为εC’则通过几步应变可恢复。首先发生马氏体的弹性恢复，如图中的C’F段所表示。F点对应的应力是在卸载过程中应力诱发马氏体能够存在的最大应力，因此在该点开始发生马氏体向奥氏体的逆相变（σF=σM→A），随后马氏体量不断减少直到奥氏体完全恢复(G点）。GH段表示奥氏体的弹性恢复。应变能够完全恢复取决于加载或卸载期间是否发生不可逆变形。σA→M和σM→A的值取决于变形温度、奥氏体的晶体位向、材料是单晶体还是多晶体。(2）再取向引

4、起的伪弹性：当原始组织为马氏体时，低温（TdAf时，通过相变获得不稳定的应力诱发马氏体。首先，奥氏体转变为热力学上不稳定的应力诱发马氏体。相变完成之后，马氏体中存在着弹性应力，直到再取向马氏体生成，应力才消失。卸载的过程中，以上过程都可以逆向进行。通常在实际应用中，多用超弹性来描述应力消除后所产生的应变。