热循环过程中CuZnAl形状记忆合金相变特性的试验研究

论文摘要

本文就CuZnAl（RE）形状记忆合金工程运用的实际，分别从材料循环特性和相变特性的角度，分析了合金记忆性能的变化规律以及逆马氏体相变回复（应）力的变化规律。试验中，双重记忆性能的获取采用约束训练法，弯曲法测定回复率，借助金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和透射电镜分析热循环后的显微组织。实验结果表明：（1）当预应变量超过合金最大可回复应变（2.6％）时，合金的形状记忆效应随应变量的增加而单调下降，但下降趋势随之而减缓；两级时效中母相区时效，15min基本完成有序化转变，30min合金达到记忆效应的峰值，延长时效时间，由于有序母相发生贝氏体转变而使合金的记忆性能降低，1h之后，记忆效应下降尤为显著。（2）在预应变量（5.725％）不太大时，合金回复应力随温度上升近乎线性增加，用Clausius Clapeyron方程推导的“温度-回复应力”模型能较好的模拟合金拉伸应变的回复应力。在自制的“温度-回复应力”测量仪上观察U形合金片的回复应力值。由于U形合金片在受力方向的刚度比较差，限制了其回复力的发挥。在适当施行机械处理（加强肋）后，再进行温度-回复力试验，这时实验所得数据与模型计算的回复力值甚是相近，验证了在预应变量不太大时该模型的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 形状记忆合金概况
• 1.1.1 形状记忆合金发展概况
• 1.1.2 形状记忆合金分类
• 1.1.3 铜基形状记忆合金
• 1.1.4 铜基形状记忆合金的研究意义
• 1.2 形状记忆原理
• 1.2.1 热弹性马氏体相变
• 1.2.2 热滞
• 1.2.3 形状记忆过程
• 1.3 CuZnAl形状记忆合金工程运用的典型—程控电话全自复制保安单元
• 1.3.1 过电压防护
• 1.3.2 过电流防护
• 第二章 课题内容
• 2.1 本课题前期完成的工作
• 2.2 本课题内容
• 2.2.1 论文目的
• 2.2.2 试验方法与步骤
• 第三章 两级时效中母相区时效时间对合金记忆效应的影响规律
• 3.1 试验方法
• 3.2 试验结果分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 预应变量对记忆效应的影响
• 4.1 试验内容
• 4.2 试验结果分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 合金热弹性马氏体相变特性的研究
• 5.1 机械训练和热循环对Cu-Zn-Al形状记忆合金的相变温度的影响
• 5.1.1 试验内容
• 5.1.2 试验结果分析
• 5.2 Cu-Zn-Al形状记忆合金马氏体相变回复力特性的研究
• 5.2.1 拉伸试验
• 5.2.3 其它因素对合金回复应力的影响
• 5.3 本章小结
• 第六章 CuZnAl形状记忆合金热弹性马氏体相变动力学模型
• 6.1 温度-回复（应）力模型的建立
• 6.2 模型计算和拉伸试验数据之间的对照
• 6.3 U形合金片回复力试验与计算
• 6.3.1 U形合金片回复力试验
• 6.3.2 U形合金片回复力计算
• 6.3.3 试验结果与模型计算结果的对照
• 6.5 本章小结
• 第七章 主要结论
• 第八章 问题与建议
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文