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冲击诱发NiTi形状记忆合金相变行为研究

刘洪涛 孙光爱 王沿东 陈波 汪小琳

冲击诱发NiTi形状记忆合金相变行为研究

刘洪涛, 孙光爱, 王沿东, 陈波, 汪小琳
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  • NiTi形状记忆合金的高应变动态响应特性在军事、航空等领域具有重要应用.为研究NiTi合金在动态力学诱导下的相变行为,在不同温区不同冲击速率下, 通过轻气炮装置对NiTi合金进行了动态加载实验.利用差示扫描量热仪(DSC),综合物性测量系统分析了冲击波残余效应对NiTi合金相变行为的影响.研究发现:受冲击的样品在第一次DSC热循环中观察到了三个马氏体吸热峰,表现为三步逆马氏体相变,而在第二次热循环中其中两个应力诱发马氏体吸热峰因变形恢复消失. 形成两个应力诱发马氏体吸热峰的原因可能是晶粒内部与晶界处的相变过程不同步. 受冲击后样品DSC放热峰上出现了一小肩峰,表明可能因中间相(R相)的出现而发生了两步相变,结合电阻测量曲线进一步确认R相的存在,且发现奥氏体相向R相转变以及R相向马氏体相转变这两种相变过程在某一温度范围内可同时进行.同时,文中也具体讨论了不同的冲击加载条件对相变过程的影响.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 91126001, 11105128, 51001024)、中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号: 2010A0103002)和中国工程物理研究院核物理与化学研究所科学技术创新基金(批准号: 2009CX01)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-19
  • 修回日期:  2012-07-23
  • 刊出日期:  2013-01-05

冲击诱发NiTi形状记忆合金相变行为研究

  • 1. 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室, 沈阳 110819;
  • 2. 中国工程物理研究院中子物理学重点实验室, 核物理与化学研究所, 绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 91126001, 11105128, 51001024)、中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号: 2010A0103002)和中国工程物理研究院核物理与化学研究所科学技术创新基金(批准号: 2009CX01)资助的课题.

摘要: NiTi形状记忆合金的高应变动态响应特性在军事、航空等领域具有重要应用.为研究NiTi合金在动态力学诱导下的相变行为,在不同温区不同冲击速率下, 通过轻气炮装置对NiTi合金进行了动态加载实验.利用差示扫描量热仪(DSC),综合物性测量系统分析了冲击波残余效应对NiTi合金相变行为的影响.研究发现:受冲击的样品在第一次DSC热循环中观察到了三个马氏体吸热峰,表现为三步逆马氏体相变,而在第二次热循环中其中两个应力诱发马氏体吸热峰因变形恢复消失. 形成两个应力诱发马氏体吸热峰的原因可能是晶粒内部与晶界处的相变过程不同步. 受冲击后样品DSC放热峰上出现了一小肩峰,表明可能因中间相(R相)的出现而发生了两步相变,结合电阻测量曲线进一步确认R相的存在,且发现奥氏体相向R相转变以及R相向马氏体相转变这两种相变过程在某一温度范围内可同时进行.同时,文中也具体讨论了不同的冲击加载条件对相变过程的影响.

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