Ni-Mn-Ga系高温形状记忆合金相变特性及力学性能研究

发布时间：2023-04-01 16:49

　　近年来,Ni-Mn-Ga基高温形状记忆合金由于其优异的热稳定性和较高的相变特征温度吸引了国内外学者的广泛关注,有望成为新一代的智能驱动材料。然而在室温条件下其塑性较差,在一定程度上限制了其应用。为提高其塑性并兼顾形状记忆效应,本论文系统研究了 Ni、Dy分别部分替代Ga形成的Ni54+xMn25Ga21-x(x=0、1、2、3、4)和Ni54Mn25Ga21-xDyx(x=0.1、0.3、0.5)两类合金的显微结构、马氏体相变特性、强塑性及其形状记忆效应,并研究了后者的超弹性,获得如下主要结果:Ni替代Ga时,晶体的微观组织发生明显改变。当x<3时,Ni54+xMn25Ga21-x合金的显微组织为单相四方马氏体结构;当x≥3时,呈现马氏体相和面心立方γ相构成的双相结构;Dy可显著细化晶粒。电子背散射衍射(EBSD)分析表明:每个马氏体集群由四个不同取向的变体组成,这四种马氏体间存在I型和II型孪晶关系,而横向界面的马氏体变体没有孪生关系。将Ni55Mn25Ga20合金样品压缩至4%应变后卸载,大部分晶粒内部变为只有一种取向的马氏体变体群,具有很强的织构性。两种合金体系均发生一步热...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 高温形状记忆合金研究进展
        1.2.1 Ti-Ta基高温形状记忆合金
        1.2.2 Zr-Cu基高温形状记忆合金
        1.2.3 Ni-Ti基高温形状记忆合金
        1.2.4 Ni-Mn-Ga基高温形状记忆合金
    1.3 主要研究内容
第2章 合金制备与实验方法
    2.1 合金制备
    2.2 组织结构分析
        2.2.1 微结构
        2.2.2 能谱分析
        2.2.3 X射线衍射物相组成分析
        2.2.4 电子背散射衍射(EBSD)
    2.3 相变特征温度
    2.4 准静态压缩变形
第3章 Ni含量对Ni-Mn-Ga高温形状记忆合金 相转变及力学性能影响
    3.1 引言
    3.2 组织结构分析
        3.2.1 Ni含量对金相影响
        3.2.2 Ni含量对晶体结构的影响
        3.2.3 Ni含量对相变特征温度影响
        3.2.4 Ni含量对元素分布的影响
    3.3 马氏体变体的晶体学特征
    3.4 准静态压缩变形
        3.4.1 Ni含量对准静态压缩特性的影响
        3.4.2 Ni含量对形状记忆性能的影响
    3.5 本章小结
第4章 Ni₅₄Mn₂₅Ga_21-xDy_x系合金的微结构与性能
    4.1 引言
    4.2 组织结构分析
        4.2.1 Dy含量对显微组织影响
        4.2.2 Dy含量对晶体结构的影响
        4.2.3 Dy含量对马氏体相变特征温度影响
        4.2.4 Dy含量对合金热稳定性影响
    4.3 准静态压缩变形
        4.3.1 Dy含量对准静态压缩特性的影响
        4.3.2 Dy含量对形状记忆性能的影响
        4.3.3 Dy含量对超弹性的影响
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3777504