NiMnGaX形状记忆合金的热稳定性研究

发布时间：2022-07-07 15:51

　　Ni-Mn-Ga基高温形状记忆合金具有热致形状记忆效应、记忆性能较好、相变温度可调范围大等优点,但因金属间化合物的本征脆性使其多晶较脆,限制了其应用。已有研究表明添加第四组元Cu、Fe、Nd、V等形成复相组织可改善其力学性能,复相NiMnGaX作为可实用高温形状记忆合金的候选材料引起了广泛关注。高温形状记忆合金应用时,需长时间在较高温度等待,因此需要兼具较好的抗氧化性及多次相变热循环中的组织和性能稳定性,相关研究鲜有报道。本文系统研究了 Ni56Mn21Ga19Cu4、Ni56Mn25Ga15Fe4、Ni54Mn25Ga20.5Nd0.5、Ni56Mn25Ga17V2四种复相高温形状记忆合金的抗氧化性和热循环稳定性。采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、差示扫描量热分析仪和室温压缩试验机等,对合金氧化前后的相结构和微观组织,循环前后的相结构、相变特性、微观组织、力学性能及记忆性能进行测试和分析。淬火态NiMnGaX（X=Cu,Fe,V）合金均由非调质四方马氏体基体相和面心立方第二相组成,Ni54Mn25Ga20.5Nd0 5是由非调质四方马氏体和六方第二相组成。NiMnGaX... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 形状记忆合金研究现状
    1.3 高温形状记忆合金研究现状
    1.4 高温形状记忆合金热稳定研究
    1.5 本课题研究内容
第2章 高温形状记忆合金的制备及实验
    2.1 NiMnGaX合金的制备
        2.1.1 原料及配比
        2.1.2 铸锭的熔炼及热处理
        2.1.3 测试用样品的制备
    2.2 NiMnGaX热稳定性实验
        2.2.1 高温氧化实验
        2.2.2 热循环实验
    2.3 组织与性能测试
        2.3.1 金相显微组织观察
        2.3.2 X射线衍射分析
        2.3.3 扫描电子显微镜及能谱分析
        2.3.4 差示扫描量热分析
        2.3.5 力学性能及记忆性能测试
第3章 NiMnGaX合金高温抗氧化性能
    3.1 引言
    3.2 淬火态NiMnGaX(X=Cu,Fe,Nd,V)合金的金相组织
    3.3 淬火态NiMnGaX(X=Cu,Fe,Nd,V)合金相结构
    3.4 淬火态NiMnGaX(X=Cu,Fe,Nd,V)合金的相变特性
    3.5 淬火态NiMnGaX(X=Cu,Fe,Nd,V)合金高温氧化实验
    3.6 氧化态NiMnGaX(X=Cu,Fe,Nd,V)合金相结构
    3.7 氧化态NiMnGaX(X=Cu,Fe,Nd,V)合金微观形貌
        3.7.1 表面微观形貌分析
        3.7.2 氧化层微观形貌及相成分分析
    3.8 本章小结
第4章 NiMnGaX合金热循环性能
    4.1 引言
    4.2 循环态NiMnGaX(X=Cu,Fe)合金相结构
    4.3 循环态NiMnGaX(X=Cu,Fe)合金相变特性
    4.4 循环态NiMnGaX(X=Cu,Fe)合金微观组织
    4.5 循环态NiMnGaX(X=Cu,Fe)合金力学性能及记忆性能
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]TiNi系形状记忆合金的记忆原理及其应用现状[J]. 耿双奇,牛建平.  现代商贸工业. 2018(30)
[2]形状记忆合金在变厚度机翼上的新型应用[J]. 于海威.  内燃机与配件. 2018(17)
[3]形状记忆智能复合材料的发展与应用[J]. 蒋建军,胡毅,陈星,王林文,任恩毅,高新宇,邓国力.  材料工程. 2018(08)
[4]镍钛形状记忆合金在骨科中的研究和应用[J]. 原野,曾跃林,陈铖,谭海涛,吴安平,朱崇瑜.  临床检验杂志(电子版). 2018(03)
[5]NiTi基高温记忆合金相变行为与组织性能研究进展[J]. 袁志山,吝德智,崔跃,冯昭伟,李君涛,尚再艳,朱明,熊晓东,王兴权.  稀有金属材料与工程. 2018(07)
[6]Ti-Ni基形状记忆合金的特性及应用研究进展[J]. 冯辉,贺志荣,刘康凯,杜雨青,冀荣耀.  铸造技术. 2018(06)
[7]形状记忆合金温控开关驱动特性分析及试验[J]. 袁发鹏,黄金.  现代制造工程. 2018(03)
[8]论材料科学发展趋势及特征[J]. 金松.  南方农机. 2018(03)
[9]超弹性形状记忆合金阻尼器的减振特性研究[J]. 张振华,绳飘,王钦亭,吴志强.  振动与冲击. 2017(19)
[10]智能材料和智能结构的发展现状[J]. 鄢健宇,王勇越,李培培.  技术与市场. 2017(05)



本文编号：3656722