第二相析出對(duì)FeMnSiCrNi合金形狀記憶效應(yīng)的影響機(jī)理研究.pdf

1、目前,第二相析出型鐵錳硅基免訓(xùn)練形狀記憶合金成為形狀記憶合金的研究熱點(diǎn)。本文選取碳化物為第二相析出粒子,研究不同碳化物粒子類(lèi)型、大小、形態(tài)等析出特性,探討時(shí)效提高記憶效應(yīng)的的內(nèi)在機(jī)理。考慮到合金的耐蝕性要求,本文設(shè)計(jì)了四種耐蝕鐵基記憶合金,其合金成分為:
　　(1)Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-0.1C;
　　(2)Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-1.4NbC;
　　(3)Fe-14Mn-6Si-9C

2、r-5Ni-0.5VC;
　　(4)Fe-14Mn-3Si-9Cr-5Ni-0.5NbC。
　　通過(guò)OM、SEM、TEM對(duì)合金微觀組織進(jìn)行觀察表征。利用XRD對(duì)高鈮合金相組成進(jìn)行分析。采用彎曲法用自制儀器測(cè)量合金記憶性能。通過(guò)研究合金熱處理工藝對(duì)四種合金微觀組織、記憶性能及硬度的影響,探究各影響因素對(duì)記憶性能的影響機(jī)理。
　　鑒于Ms溫度對(duì)形狀記憶合金的重要性,本文對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)Ms的方法進(jìn)行了評(píng)估。經(jīng)過(guò)評(píng)估,發(fā)現(xiàn)

3、BP網(wǎng)絡(luò)對(duì)Ms預(yù)測(cè)具有較好結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)訓(xùn)練后,對(duì)Ms預(yù)測(cè)絕對(duì)誤差在20℃以?xún)?nèi)。記憶性能測(cè)試表明,Ms溫度是影響合金記憶性能的重要因素,在Ms溫度略低于變形溫度時(shí)可獲得較優(yōu)異的記憶性能。
　　本研究首次發(fā)現(xiàn)2號(hào)含有較多碳+鈮的合金中,出現(xiàn)了高溫鐵素體相,且高溫鐵素體的存在并未降低合金記憶性能,甚至有輕微的提高作用。這對(duì)今后合金設(shè)計(jì)是一個(gè)有益參考。對(duì)低硅試樣,雖引入碳化鈮粒子,但其形狀記憶性能仍很差,850℃時(shí)效2h后4％變形回復(fù)率僅

4、為20%,顯示一定Si含量對(duì)合金記憶性能的必要性。時(shí)效大幅提高合金的記憶性能,如2號(hào)含NbC試樣1100℃固溶后經(jīng)750℃時(shí)效2h后,回復(fù)率由36%提高至63%。時(shí)效時(shí)間對(duì)含碳化鉻合金與含碳化鈮合金的影響趨勢(shì)近似,隨時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng),合金記憶性能均先提高后降低。
　　顯微觀察顯示,隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng),碳化鈮粒子的尺寸由幾十納米長(zhǎng)至幾百納米,粒子數(shù)目先迅速增多,后基本不變,略有減少。TEM結(jié)果分析表明碳化鈮粒子為正八面體形貌。對(duì)于含碳化鉻