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NiTi形状记忆合金形变机制的应变率相关性研究

刘洪涛 孙光爱 王沿东 陈波 汪小琳

NiTi形状记忆合金形变机制的应变率相关性研究

刘洪涛, 孙光爱, 王沿东, 陈波, 汪小琳
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  • 利用高速拉伸实验机在宽的应变率范围内(0.001–1200 s-1), 研究了NiTi形状记忆合金的宏观力学性能随应变率的变化规律, 并借助透射电子显微镜深入研究了微观结构在不同应变率下的演变机制. 研究发现: NiTi合金马氏体(B19’相)孪晶的解孪晶应力随应变率的升高而近乎线性增大, 表明NiTi 合金解孪晶应力具有正向应变率相关性. 在拉伸应变率为10 s-1的样品微观结构中发现了大量的解孪晶区域, 而当应变率进一步增大到100 s-1和 1200 s-1时, 在样品中没有发现解孪晶区域的存在, 样品微观组织以孪晶形式存在. 该结果表明, NiTi合金的马氏体解孪晶速率应在 10–100 s-1范围内. 在高应变率下(≥qslant10 s-1)均发现了热引发奥氏体相(B2)的存在, 表明随应变率的增加, 拉伸过程由等温过程逐渐变为绝热过程. 此外, 在1200 s-1 的样品差示扫描热量曲线中还发现了一个小肩峰, 表明相变过程由一步相变变为两步相变.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:91126001,11105128,51001024)和中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号:2010A0103002)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-20
  • 修回日期:  2013-06-04
  • 刊出日期:  2013-09-20

NiTi形状记忆合金形变机制的应变率相关性研究

  • 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)和中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号:2010A0103002)资助的课题.

摘要: 利用高速拉伸实验机在宽的应变率范围内(0.001–1200 s-1), 研究了NiTi形状记忆合金的宏观力学性能随应变率的变化规律, 并借助透射电子显微镜深入研究了微观结构在不同应变率下的演变机制. 研究发现: NiTi合金马氏体(B19’相)孪晶的解孪晶应力随应变率的升高而近乎线性增大, 表明NiTi 合金解孪晶应力具有正向应变率相关性. 在拉伸应变率为10 s-1的样品微观结构中发现了大量的解孪晶区域, 而当应变率进一步增大到100 s-1和 1200 s-1时, 在样品中没有发现解孪晶区域的存在, 样品微观组织以孪晶形式存在. 该结果表明, NiTi合金的马氏体解孪晶速率应在 10–100 s-1范围内. 在高应变率下(≥qslant10 s-1)均发现了热引发奥氏体相(B2)的存在, 表明随应变率的增加, 拉伸过程由等温过程逐渐变为绝热过程. 此外, 在1200 s-1 的样品差示扫描热量曲线中还发现了一个小肩峰, 表明相变过程由一步相变变为两步相变.

English Abstract

参考文献 (22)

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