龚勤慧[1]2007年在《CuZnAl系阻尼合金的研究》文中研究说明振动和噪音污染已经严重影响到人们的日常生活，引起了国内外学者对阻尼合金研究特别重视。目前对CuZnAl合金阻尼性能的研究远远没有对其形状记忆效应的研究深入和成熟。CuZnAl合金的形状记忆效应、力学性能及阻尼性能的好坏是决定其工业实用性的关键指标。本文采用扫描电子显微镜(SEM)和倒扭摆(JN-1型真空扭摆仪)等方法，系统地研究合金化、热处理、预变形处理对合金阻尼性能、形状记忆效应及力学性能的影响，探讨了CuZnAl合金马氏体产生高阻尼特性的微观机制，并分析形状记忆效应与阻尼间的内在联系。实验结果表明，应变振幅较小时(0.5×10~(-4)＜γ_(max)＜1.5×10~(-4))，CuZnAl合金的阻尼值随应变振幅的增加迅速增大，并且内耗-应变曲线不是线性关系；当应变振幅达到一定值后(大约为3.5×10~(-4))，随振幅的继续增加，合金的阻尼值增加缓慢并趋于稳定。CuZnAl合金的高阻尼特性主要归因于外力作用下马氏体孪晶界面的移动。热处理温度对合金阻尼性能有很大的影响。随着固溶处理温度的升高，α相逐渐固溶到β基体中，淬火后产生的β′马氏体越多，合金的阻尼性能得到显着提高。在800～900℃之间固溶15分钟后上淬处理，合金的阻尼性能最好。进一步升高固溶温度，β相晶粒随固溶温度升高而迅速长大，淬火后产生的β′马氏体粗大，β′中孪晶界面和β′／β′界面减少，合金的阻尼性能下降。固溶处理后再做预变形处理对合金阻尼性能有很大的影响。随着变形量的增加，合金的阻尼值先增大后减小，一方面合金在变形时发生了应力诱发马氏体转变，增加了马氏体的数量，从而使合金的阻尼源的数量增加。另一方面合金受到较大塑性变形时产生了残余应力和高密度的晶格缺陷，钉扎了阻尼源界面。在变形量为1～2％时，阻尼达到最大值，随后呈现下降趋势。研究CuZnAl合金的形状回复率发现，随着固溶温度的升高，α相逐渐固溶到β基体中，合金的形状回复率逐渐提高，在750～800℃间固溶形状回复率达到最大值。随后固溶温度再升高，马氏体取向增多，晶界出现横向、细条状马氏体，并开始于晶粒内部和边界上重新析出少量细小的第二相粒子，形状回复率开始缓慢降低。由于无Zr合金经过固溶处理后，其马氏体片的取向、有序度更高，同时又没有Zr粒子的钉扎，所以无Zr合金形状回复率高于含Zr合金。研究CuZnAl合金的力学性能发现，冷拉态时的抗拉强度和屈服强度都很高，但塑性很差，延伸率δ非常低。650℃固溶时，因为α相的存在，使得合金的延伸率最大。然后随着固溶温度的提高，α相数量的减少和晶粒的长大，合金的延伸率和抗拉强度都缓慢降低。随固溶处理温度的升高，合金的屈服强度逐渐降低。同样热处理条件下无Zr合金的形状回复率最好，阻尼性能也是最好。可见形状记忆效应与阻尼有着内在的联系。形状记忆合金由于热弹性马氏体转变或马氏体内变体再取向而具有形状记忆效应。同时，由于马氏体相变的自协调和马氏体中形成的各种界面(孪晶面、相界面、变体界面)的滞弹性迁移会吸收能量而具有很好的阻尼特性。热弹性马氏体相变紧紧地把形状记忆效应和阻尼联系起来。
沈阿妮[2]2002年在《合金化与热处理工艺对CuZnAl系合金形状记忆效应及力学性能的影响》文中提出铜基形状记忆合金(SMA)形状记忆效应(SME)的稳定性和力学性能的好坏是决定其工业实用性的关键指标。本文通过在合金中加入合金元素Zr，测试其相变点及SME、抗拉强度和延伸率，以探索合适的工艺，在稳定合金的SME的同时提高合金的力学性能。 实验表明，随着固溶温度的升高和固溶时间的延长，合金的相变点升高。对比发现，2-3、2-1合金在不同温度下固溶并上淬处理后室温变形时，2-3合金在720℃时具有最好的SME，而2-1的形状回复主要以超弹性为主。 另外，850℃下固溶不同时间的2-1、2-3和1-7合金在-20℃和24℃变形时，2-1合金在-20℃变形时，其SME最好，在24℃变形时，其PME(超弹性)最好。而1-7合金其SME均好于同一热处理工艺和变形温度下的2-3的SME，这可以通过合金的相变点和变形温度的相对大小及各合金晶粒的长大行为和马氏体的结构变化来解释。2-1合金在-20℃变形时处于完全形状回复区，因而SME最好。而24℃变形时处于超弹性回复区，其PME最好。对1-7合金来说，两种变形温度下，合金均处于形状回复区，其SME比较稳定。其马氏体结构随着固溶时间的延长，分别为取向一致性高、有序度高的片状马氏体和条状、矛头状马氏体，这些热弹性马氏体的存在保证了其良好的SME。2-3合金中Zr元素的存在使2-3的SME表现变得复杂。合金存在一个明显的最佳固溶时间。-20℃变形时，其最佳固溶时间为20min，24℃变形时其最佳固溶时间为40min。这同样可以通过其复杂的相组成和马氏体的结构变化等解释。 合金化与热处理工艺对CallnAI系合金形状记亿效应及力学性能的影响 时效对合金的SME也有一定的影响。17合金在850’C固溶SInin后上淬处理，测试其SME，可以发现随着时效时间的延长，合金的形状回复率增大至最高点后降低。室温放置即马氏体状态自然时效时合金SME进一步衰减。 含Zr合金2－3的抗拉强度和延伸率都高于相同热处理工艺处理的无Zt合金2．l，且2．3本身对固溶温度比较敏感。随着固溶温度的升高，合金的抗拉强度和延伸率皆降低。反复拉伸时，合金的屈服强度随着拉伸次数的增加而提高，超弹性回复率也增大，有一定的残余应变。
吴春勇[3]2013年在《CuAlNi形状记忆合金制备及组织性能研究》文中认为本文以CuAlNi形状记忆合金为研究对象，运用真空非自耗电弧炉和高频感应炉，分别制备了添加Ti、Zr、B和Mn元素的多组不同成分CuAlNi合金，并进行了不同热处理工艺试验，对不同成分、状态的试样分别进行了显微组织观察、XRD物相分析、相转变温度、形状回复率测试，研究不同合金元素及热处理工艺对CuAlNi形状记忆合金组织与性能的影响。结果表明：熔炼工艺对合金质量有很大的影响，通过AtecD型高频感应炉所制备合金铸锭质量优于WK-Ⅱ型真空非自耗电弧炉。Ti、Zr、B叁种元素的添加能够不同程度上细化CuAlNi合金晶粒，其中B元素细晶效果最显着，能够将晶粒从原来的1~2mm细化至150~200μm，同时铸锭组织由柱状晶状变成为等轴晶。随着Al含量的增加，CuAlNi合金淬火后所获得的M18R马氏体单斜程度逐渐增加。其次，合金相转变温度随之快速下降，但是形状回复率却逐渐升高。增加Ni含量可以遏制合金中γ2相析出，降低相转变温度同时，合金形状回复率能够得到一定提升。B元素在CuAlNi合金除了能够起到细化合金晶粒尺寸的效果，还能够显着影响合金的共析点，但是组织细化到150~200μm之后，继续添加B元素细化组织的作用不大。添加Mn元素制备成的CuAlNiMnB合金与其它各组CuAlNi合金相比，能够兼具高的相变温度与更高的形状回复率。随着淬火温度的升高，CuAlNiMnB合金马氏体条逐渐变得宽大平直，相变温度则先升高后下降，Ms点在800℃×10min淬火后为171.6℃，形状回复率达最高值96%。合金有序度随着保温时间的延长，合金形状回复率则随时间呈现先快速升高后缓慢降低的趋势。回火处理可以调高合金的相变温度并且增加合金硬度及形状记忆效应的热稳定性，但是在300℃下回火时间超过10min后，将导致马氏体边界模糊、平直性变差，同时开始析出γ2相、严重削弱合金形状记忆效应。综合比较研究各组合金后得知，通过高频感应炉熔炼制备的CuAlNiMnB合金，经800℃×10min淬火处理后，成分均匀、组织细小且具有高相变温度与高形状回复率。相比于传统CuAlNi合金，该合金具有更高的推广潜力与工程应用价值。
徐家文[4]2006年在《CuZnAl（Dy、Gd）形状记忆合金组织及性能研究》文中研究说明本文采用铸造方法制备CuZnAl(Dy、Gd)形状记忆合金,通过光学显微组织观察、扫描电子显微分析、x射线衍射分析、DSC测量相变温度、形状记忆回复率测定、化学浸泡腐蚀试验、动电位极化试验等方法较为系统研究了合金的微观组织结构、相变行为、形状记忆效应和耐腐蚀性能,揭示了稀土元素Dy和Gd对CuZnAl合金组织和性能的影响规律和机理。研究表明,稀土元素Dy和Gd在合金中形成细小弥撒的球状富稀土相,有效细化合金铸态显微组织,并在固溶处理过程中抑制晶粒长大。合金中稀土含量达0.08wt.%以后,铸态晶粒尺寸由原来的0.52mm降到0.30mm以下,合金断裂方式由脆性断裂转变为延性断裂。稀土元素提高合金的相变温度,改善合金的记忆性能。随稀土含量增多,合金形状记忆回复率提高,Dy含量在0.08wt.%左右、Gd含量在0.08～0.12wt.%之间时回复率最高。CuZnAl( Dy,Gd)合金在NaCl和NaOH溶液中主要发生均匀腐蚀,抗化学腐蚀性能明显提高。电化学腐蚀测试中,Dy和Gd提高合金在NaCl溶液中的开路电位,腐蚀电流密度降低10倍左右。
参考文献：
[1]. CuZnAl系阻尼合金的研究[D]. 龚勤慧. 四川大学. 2007
[2]. 合金化与热处理工艺对CuZnAl系合金形状记忆效应及力学性能的影响[D]. 沈阿妮. 四川大学. 2002
[3]. CuAlNi形状记忆合金制备及组织性能研究[D]. 吴春勇. 江苏科技大学. 2013
[4]. CuZnAl（Dy、Gd）形状记忆合金组织及性能研究[D]. 徐家文. 辽宁工程技术大学. 2006
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