反铁磁MnNi基合金的组织与性能研究

发布时间：2017-09-12 02:38

  本文关键词：反铁磁MnNi基合金的组织与性能研究

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【摘要】：高锰含量的MnNi基合金是典型的反铁磁性合金,其功能性尚未得到充分的开发,对该类合金性能的研究具有重要的实际意义。本文利用高精度多功能内耗仪、差示扫描量热法(DSC)、压缩试验、X射线衍射分析(XRD)、电化学工作站及扫描电子显微镜(SEM)等试验方法,研究了高锰含量的MnNi基合金的内耗阻尼性能、压缩伪弹性能及在模拟海洋环境中的耐腐蚀性能,所得主要结论如下:(1)高锰含量的MnNi基合金主内耗峰均为反铁磁相变峰。对高锰含量的MnNi二元合金(Mn85Ni15,Mn82.2Ni17.8,Mn80Ni20),随着合金中Mn含量的下降,合金的反铁磁相变温度点TN降低,合金的内耗峰峰值减小,阻尼性能下降;掺杂Cu元素的MnNiCu合金(Mn82.2Ni15.8Cu2,Mn82.2Ni13.8Cu4)在低温区间有马氏体相变的发生,且此两种合金的TN点随合金中Cu含量的增大而降低,Cu的掺杂使得反铁磁转变靠近低温端的马氏体相变,合金的阻尼性能得到提高。(2)高锰含量的MnNi基合金均呈现伪弹性性能。高锰含量的MnNi二元合金(Mn85Ni15,Mn82.2Ni17.8,Mn80Ni20)随着锰含量的降低,合金的伪弹性增大(可回复应变εrec可达7%以上)。以Cu来置换部分的Ni,相比较二元合金(Mn82.2Ni17.8),MnNiCu合金(Mn82.2Ni15.8Cu2,Mn82.2Ni13.8Cu4)的伪弹性会得到一定的提高(Mn82.2Ni13.8Cu4εrec值可达9.6%),但在MnNiCu三元合金中,Cu置换Ni的比例越大,合金的伪弹性并未发生明显的改善。(3)高锰含量的MnNi基合金在模拟海洋环境中的动电位极化曲线相似,合金进行阳极极化过程中都会形成钝化膜。对高锰含量的MnNi二元合金(Mn85Ni15,Mn82.2Ni17.8,Mn80Ni20),随着Ni含量的增大,合金的自腐蚀倾向性降低,但合金被腐蚀后对进一步腐蚀的抵抗性减弱,耐蚀性下降。以Cu来置换部分的Ni,相比较二元合金(Mn82.2Ni17.8),MnNiCu合金(Mn82.2Ni15.8Cu2,Mn82.2Ni13.8Cu4)的自腐蚀倾向性降低,且随着Cu置换Ni的比例越大,合金的耐蚀性增强。(4)综合本文中高锰含量的MnNi基合金的阻尼性能、伪弹性能及耐腐蚀性能,二元合金Mn85Ni15具有良好的阻尼及耐腐蚀性,三元合金Mn82.2Ni13.8Cu4的综合性能为最好。
【关键词】：MnNi基合金 阻尼 伪弹性 耐蚀性 反铁磁相变
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG141
【目录】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 前沿8-9
• 1.2 反铁磁形状记忆合金的研究现状9-13
• 1.2.1 反铁磁 γMn基合金的研究进展10
• 1.2.2 MnCu合金的研究进展10-11
• 1.2.3 MnNi合金的研究进展11-13
• 1.3 反铁磁 γMn基合金的特性13-16
• 1.3.1 γMn基合金的阻尼性能13-15
• 1.3.2 γMn基合金的伪弹性15-16
• 1.3.3 γMn基合金的腐蚀行为16
• 1.4 研究内容16-17
• 1.5 本文的创新点17-18
• 第2章 材料制备和研究方法18-23
• 2.1 试验样品的制备18-19
• 2.2 测试方法19-23
• 2.2.1 内耗分析19-21
• 2.2.2 X射线衍射（XRD）分析21
• 2.2.3 差示扫描（DSC）分析21
• 2.2.4 力学行为分析21-22
• 2.2.5 腐蚀行为分析22-23
• 第3章 MnNi基合金的阻尼性能研究23-39
• 3.1 引言23
• 3.2 实验结果与分析23-35
• 3.2.1 差示扫描（DSC）分析23-27
• 3.2.2 内耗分析27-35
• 3.3 讨论35-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第4章 MnNi基合金的伪弹性性能研究39-46
• 4.1 引言39
• 4.2 实验结果与分析39-45
• 4.2.1 X射线衍射（XRD）分析39-40
• 4.2.2 压缩伪弹性分析40-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第5章 MnNi基合金的腐蚀性能研究46-53
• 5.1 引言46
• 5.2 试验样品的制备46-47
• 5.3 实验结果与分析47-52
• 5.3.1 动电位扫描结果47-50
• 5.3.2 腐蚀形貌结果分析50-52
• 5.4 本章小结52-53
• 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 攻读学位期间的研究成果59

【共引文献】

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本文编号：834615