第二相析出對FeMnSiCrNi合金形狀記憶效應的影響機理研究.pdf

1、目前,第二相析出型鐵錳硅基免訓練形狀記憶合金成為形狀記憶合金的研究熱點。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型、大小、形態(tài)等析出特性,探討時效提高記憶效應的的內在機理?？紤]到合金的耐蝕性要求,本文設計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OM、SEM、TEM對合金微觀組織進行觀察表征。利用XRD對高鈮合金相組成進行分析。采用彎曲法用自制儀器測量合金記憶性能。通過研究合金熱處理工藝對四種合金微觀組織、記憶性能及硬度的影響,探究各影響因素對記憶性能的影響機理。
　　鑒于Ms溫度對形狀記憶合金的重要性,本文對BP神經網絡預測Ms的方法進行了評估。經過評估,發(fā)現(xiàn)

3、BP網絡對Ms預測具有較好結果。網絡經訓練后,對Ms預測絕對誤差在20℃以內。記憶性能測試表明,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可獲得較優(yōu)異的記憶性能。
　　本研究首次發(fā)現(xiàn)2號含有較多碳+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。這對今后合金設計是一個有益參考。對低硅試樣,雖引入碳化鈮粒子,但其形狀記憶性能仍很差,850℃時效2h后4％變形回復率僅

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