电子辐照CuZnAl形状记忆合金马氏体稳定化的研究.pdfVIP

维普资讯 2002年 6月 四川大学学报 (自然科学版) Jun．2002 第39卷第3期 JournalofSichuanUniversity(NaturalScienceEdition) Vo1．39 No．3 文章编号：0490—6756(2002)03—0484—03 电子辐照 CuZnA1形状记忆合金马氏体稳定化的研究 祖小涛 ，刘丽娟2，封向东 ，林理彬 ，戴晶怡3，傅 平3，霍永忠2 (1．四川大学物理系 ·辐射物理及技术教育部重点实验室，成都610064；2．四川大学金属材料系，成都610065； 3．中国工程物理研究院电子工程研究所 ，成都 610003) 摘要 ：用能量 1．7MeV不同注量的电子辐照CuZnAl形状记忆合金样品 ．通过循环水冷的方 法，将辐照控制在马氏体相进行．实验结果表明，样品被辐照处理后，其马氏体相变温度和相变 滞后，以及相变特征温度 丁n都随辐照注量的增大而升高；当辐照注量在 6．30×1001TI ～ 1．89×10211TI 时，其相变温度变化渐趋平缓．作者认为，这是 由于电子辐照产生的点缺陷造成 了马氏体相点阵畸变，从而诱生了马氏体稳定化． 关键词 ：电子辐照 ；形状记忆舍金 ；点缺 陷；马氏体相变；马氏体稳定化 中图分类号：O571．33 文献标识码 ：A Cu基形状记忆合金是一种具有良好的形状记忆效应且价格低廉的功能材料，在核反应堆等核环境下用 作连接器 ，和控制器已引起核材料科学家们的关注LlqJ．核辐射会改变形状记忆合金的相变特性[4-6]，研究 其改变的规律及机理，对形状记忆合金在核环境下应用的可靠性和可行性，以及对该合金形状记忆效应机理 的研究都是十分必要的．另外，如果能有效地调节相变特性(如相变温度、回复力等)，使其满足特定需要 ，对 于形状记忆合金的实际应用也是很有意义的． 已有关于研究中子和电子辐照对形状记忆性能影响的少量报道4【-6J，但研究的目的集中在大注量辐照 导致晶体结构有序或无序转变方面，对于非破坏性小注量辐照改变相变特性的研究还鲜见报道．以下报道， 我们使用小注量电子辐照对CuZnAl形状记忆合金相变的研究结果． 1 实验 实验样品厚 0．8ram，合金成份 Cu，zn和A1分别为 72．65％，21．5％和 5．85％．样 品的热处理为：在 850C下等温 5min后 ，沸水下等温30min，室温时效58d．电子辐照实验在四川大学J2型电子静电加速器上 进行，所用电子辐照能量为 1．7MeV，束流 7mA／m2．将样品分为6份，1号样品不辐照，2～6号样品辐照时 间分别为2h，4h，8h，10h和 12h，表 1为以注量表示对各样品的辐照情况 ．辐照时用循环水冷的方法控制样 品的温度 ，测试温度控制在298K左右． 表 1 电子辐照实验条件 收稿 日期 ：2001—06—22：修回日期 ：2001—11—05 基金项 目：国家 自然科学基金 作者简介：祖小涛(1965一)，男，副教授 ；刘丽娟(1977一)，女，1999级硕士研究生 维普资讯 第 3期 祖小涛等：电子辐照CuZnA1形状记忆合金马氏体稳定化的研究 485 辐照后将样品在 300K 下放置 2d后 ，用 PERKIN—ELMERDSC7差示扫描量热仪 (加热速率为 43．8K／min)测量样品的相变温度． 2 结果与讨论 辐照前 CuZnA1合金的奥氏体相变温度 A 为334K，在实验中采用循环水冷将温度控制在 298K左右， 使辐照在样品的马氏体相时进行．表2和图1，图2为样品辐照前后马氏体相变温度及相变滞后DSC的结 果 ． 表2 CuZnA1合金辐照前后的相变温度及相变滞后