第5讲-铜基形状记忆合金耐热稳定性的研究 汪明朴.pptVIP

铜基形状记忆合金耐热稳定性的研究 报告人：汪明朴 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室 2002.9.13 课题来源 国家自然科学基金项目 铜基记忆合金马氏体结构改建及其提高耐热性能的机理 铜基形状记忆合金及马氏体相变宽滞后效应及其机理研究 军工配套项目 军用继电器减振铜基复合材料 （中色军字（1997)0005号17） 铜基记忆合金耐热稳定性 抗马氏体稳定化能力 抗中温时效分解能力 抗热循环衰减能力 自80年代中南大学曹明盛教授提出以来 已引起国内外学者广泛关注 Cu-Zn-Al合金热弹性马氏体稳定化效应 马氏体稳定化机理 提高铜基记忆合金抗马氏体稳定化的途径 高耐热铜基记忆合金设计与研究 高耐热铜基记忆合金应用 图1. Cu-18Zn-14Al合金马氏体变体群体组态 图4.Cu-18Zn-14Al合金马氏体时效金相观察（原位） (a)空冷淬火态（普通光） （b）空冷淬火态（偏光） (c)加热到150℃（普通光） （d）加热到250℃（普通光） 反常再浮凸 与马氏体稳定化过程相伴随的现象 As点升高 马氏体电阻反常增大 马氏体反常再浮凸 逆向记忆效应 （12l）与（20l）、（04l）与（32l）衍射峰对简并，（0018）向低角区移动，即a与c增大，b减小,a/b 0.866,β　90° M18R N18R 2.马氏体稳定化机理 M18R N18R（扩散型） a/b=0.829 a/b=0.866 非正六角形 正六角形 Ⅰ-14/25Al+11/25Cu Ⅱ-Cu Ⅲ-18/25Zn-7/25Cu DO3有序 无序 马氏体稳定化M18R→N18R相变性质 3.提高铜基记忆合金抗马氏体稳定化的途径 合金设计 初始态就具有N18R结构或近N18R结构（β尽可能接近90o）阻断18R→N18R转变 增加异类原子的结合力，阻碍扩散，阻碍无序化进程 合金成份靠近共析点，提高母相β1结构稳定性，阻碍β1→α+β+γ2分解 工艺措施 工艺上尽可能减少过饱和空位，增加马氏体 稳定化所需激活能 4.高耐热铜基记忆合金设计与研究 Cu-24Al-3Mn（Ms≈220℃） 提高Al含量，强化合金 加Mn提高β1母相结构稳定性，抑制β1→α+γ2分解 成份接近共析点 马氏体具有近N18R结构 5.高耐热铜基记忆合金应用 QBe2时效强化型合金热处理 780℃固溶 ＋ 350℃1h—3h 性能对比 已发表论文 1）Ordering and stability of martensite in Cu-Zn-Al alloy, Trans of NFsoc,1996,3:113 (EI检索) 2)热循环对Cu-Zn-Al合金记忆效应的影响，机械工程学报，1997，33（4）：83 （EI 检索） 3) Stabilization of Martensite in Cu-Zn-Al Alloy and Its Reverse SMA, Nfsoc, 1998,8(4):652 (EI检索) 4）Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金中的X相研究,中南工业大学学报,1999，30（5）（EI检索） 5）Metalographic Investigation of thermoelastic martensite Transformation in a Cu-Zn-Al alloy,Nfsoc,1999,9(4):741(EI检索) 6) Crystalline structure and Morphology of X-phase in Cu-Al-Ni-Mn-Ti alloy， Trans.Of Nfsoc ，2000，6：749（EI检索） 7)Shape memory effect of a tungsten tailings microcrystalline glass， Nfsoc，1997，7（2）：67（EI检索） 8) Thermal cycling effect in Cu-Al-Mn shape memory alloys,The 4th International Workship on