多元NiMnGa基合金的显微组织和性能研究

发布时间：2022-07-11 18:51

　　本文将Hf元素掺杂到NiMnGa磁性形状记忆合金中,采用高真空电弧熔炼的方法制备NiMnGaHf合金,探究Hf含量和热处理工艺对NiMnGaHf合金组织结构、相变性能和力学性能的影响。另外,在合金中掺杂Hf元素的同时又添加了Nb元素（或Y元素）,系统地研究了NiMnGaHfNb合金和NiMnGaHfY合金在不同热处理工艺下的组织结构、相变性能和力学性能。利用机械球磨法制备NiMnGaHf、NiMnGaHfNb、NiMnGaHfY合金颗粒,研究了不同球磨时间和退火后颗粒的组织结构和相变性能。研究结果表明,室温下铸态NiMnGaHf合金由奥氏体相基体和密排六方结构第二相组成,第二相的体积分数随着Hf含量增加而增加,当Hf含量为6at.%时,基体相与第二相交替分布,当Hf含量为9at.%时,第二相呈柱状分布;在加热和冷却过程中,NiMnGaHf合金均发生一步马氏体相变,随着Hf含量的增加,NiMnGaHf合金的马氏体相变温度逐渐降低,合金的居里温度未发生明显变化固溶处理后,NiMnGaHf合金仍旧由奥氏体相基体和密排六方第二相组成,固溶态合金的马氏体相变温度低于铸态合金,与铸态合金相比固溶态... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 形状记忆合金
        1.2.1 形状记忆合金发展进程
        1.2.2 马氏体相变与形状记忆效应
        1.2.3 NiTiHf高温形状记忆合金
    1.3 铁磁性形状记忆合金
    1.4 NiMnGa磁性形状记忆合金
        1.4.1 NiMnGa磁性形状记忆合金的微观结构
        1.4.2 NiMnGa磁性形状记忆合金的马氏体相变
        1.4.3 NiMnGa-X磁性形状记忆合金
    1.5 本文研究目的及主要研究内容
第2章 实验材料和实验方法
    2.1 实验材料制备
    2.2 合金的显微结构分析
        2.2.1 显微组织观察
        2.2.2 物相分析
    2.3 马氏体相变测试
        2.3.1 DSC测试
        2.3.2 交流磁化率测试
    2.4 力学性能测试
    2.5 本章小结
第3章 NiMnGaHf合金的显微组织和性能研究
    3.1 引言
    3.2 NiMnGaHf显微组织和马氏体相变
        3.2.1 铸态NiMnGaHf合金的显微组织
        3.2.2 铸态NiMnGaHf合金的马氏体相变
    3.3 固溶态NiMnGaHf合金的显微组织和马氏体相变
        3.3.1 固溶态NiMnGaHf合金的显微组织
        3.3.2 固溶态NiMnGaHf合金的马氏体相变
        3.3.3 固溶态NiMnGaHf合金的力学性能和断裂机制
    3.4 不同温度时效态NiMnGaHf显微组织和马氏体相变
        3.4.1 400℃时效态NiMnGaHf显微组织和马氏体相变
        3.4.2 600℃时效态NiMnGaHf显微组织和马氏体相变
    3.5 本章小结
第4章 NiMnGaHfNb和NiMnGaY合金的显微组织与性能研究
    4.1 引言
    4.2 NiMnGaHfNb合金的组织结构和性能研究
        4.2.1 NiMnGaHfNb合金的显微组织
        4.2.2 NiMnGaHfNb合金的马氏体相变
        4.2.3 NiMnGaHfNb合金的力学性能
    4.3 NiMnGaHfY合金的组织结构和性能研究
        4.3.1 NiMnGaHfY合金的显微组织
        4.3.2 NiMnGaHfY合金的相变性能
        4.3.3 NiMnGaHfY合金的力学性能
    4.4 本章小结
第5章 多元NiMnGa基合金颗粒的组织结构与性能研究
    5.1 引言
    5.2 NiMnGaHf颗粒的组织结构和相变性能
        5.2.1 NiMnGaHf1颗粒的组织结构和相变性能
        5.2.2 NiMnGaHf3颗粒的组织结构和相变性能
        5.2.3 NiMnGaHf6颗粒的组织结构和相变性能
        5.2.4 NiMnGaHf9颗粒的组织结构和相变性能
    5.3 NiMnGaHfY颗粒的组织结构和相变性能
    5.4 NiMnGaHfNb颗粒的组织结构和相变性能
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]铁磁形状记忆合金NiMnGa相界面运动的能量和热滞后[J]. 赵爱军,闫军喜,李迪,钱林建,吴飞飞,崔玉亭.  重庆文理学院学报(自然科学版). 2012(03)
[2]TiNi基形状记忆材料及应用研究进展[J]. 孟祥龙,蔡伟.  中国材料进展. 2011(09)
[3]低相变温度宽相变滞后的Cu-Al-Mn-Nb形状记忆合金[J]. 董桂霞,谷南驹,马晓丽.  中国有色金属学报. 2005(07)
[4]Martensitic Transformation and Magnetic-Field-Induced Strain in Magnetic Shape Memory Alloy NiMnGa Melt-Spun Ribbon[J]. Shihai GUO, Yanghuan ZHANG, Jianliang LI, Baiyun QUAN, Yan QI and Xinlin WANG Department of Functional Material Research, Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2005(02)
[5]铽对Ni50Mn29Ga21磁性形状记忆合金抗弯强度的影响[J]. 王志成,赵增祺,吴双霞,江丽萍,王方恕.  中国稀土学报. 2004(06)
[6]航空用宽滞后Ni-Ti-Nb记忆合金管接头研究[J]. 张志方,蔡伟,赵连城.  材料工程. 1992(S1)

博士论文
[1]时效Ni-Mn-Ga-Ti合金的相变和力学行为[D]. 董桂馥.哈尔滨工业大学 2008
[2]Ni-Mn-Ga-RE磁性记忆合金的微观结构与马氏体相变和力学性能[D]. 高丽.哈尔滨工业大学 2007



本文编号：3658691