VN時效析出免訓練Fe-Mn-Si基形狀記憶合金的研究.pdf

1、本文設(shè)計了加入微量的V、N元素的免訓練Fe-17Mn-5Si-10Cr-4Ni-0.7V-0.2N形狀記憶合金。系統(tǒng)的研究了合金形狀記憶性能、強度、硬度以及耐腐蝕性能。通過光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡以及X射線衍射儀等儀器分析時效析出VN粒子及其分布情況。
　　 形狀記憶性能測定表明：時效大幅度提升的合金形狀記憶性能，室溫下變形4％，時效24h樣品的形狀記憶性能達到未時效樣品的兩倍。低溫變形極大的提高了合金的形狀記

2、憶性能，性能最好的-38℃變形的時效6h的樣品形狀恢復率達到80％，此數(shù)值與經(jīng)過訓練的合金形狀記憶性能持平，達到研究免訓練合金的實驗目的。受VN析出對合金Ms點的影響，隨著變形溫度的降低，長時間時效的樣品出現(xiàn)形狀記憶性能下降的現(xiàn)象。時效處理有效改善合金的力學性能，析出的VN粒子極大的提高了合金的硬度及強度。電化學阻抗譜表明加入的V、N元素極大的改善了合金的耐腐蝕性能，隨著時效進行，合金的阻抗下降。
　　 金相觀察表明隨著時效的進

3、行，軋制等熱處理工藝引起的晶粒變形、組織不均勻性、位錯攣晶等一些缺陷，逐漸減少。通過掃描表征，可見析出相粒子隨著時效進行析出并且聚集長大，晶界處析出相粒子多于晶粒內(nèi)部。時效24h樣品中析出物已經(jīng)不是連續(xù)性分布，而是聚集成較大粒徑的顆粒鑲嵌在基體中。EDX分析也支持了析出相粒子團聚的觀點。
　　 對冷變形試驗觀察表明：ε馬氏體由于晶粒取向不同、晶粒內(nèi)部大范圍的位錯及攣晶等缺陷，板條分布不是十分均勻。對樣品拉伸變形10％后進行X射線

4、衍射，發(fā)現(xiàn)時效處理提高樣品變形時誘發(fā)的ε馬氏體的量，且ε馬氏體的含量曲線近似形狀記憶曲線。低溫變形樣品的X射線衍射表明變形溫度影響ε馬氏體的量，低至-27℃變形時，時效2h、8h的樣品誘發(fā)ε馬氏體的量大幅上升，時效24h樣品的誘發(fā)ε馬氏體的量提升較小。時效6h拉伸變形10％樣品的原位X射線衍射表明：加熱恢復過程中，變形樣品在125℃～200℃的范圍發(fā)生ε馬氏體到奧氏體的轉(zhuǎn)變，結(jié)合形狀記憶性能曲線，闡明了ε馬氏體和層錯等亞結(jié)構(gòu)共同作用使合