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Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C形状记忆合金性能研究

陆震  
【摘要】: 本文通过优化合金成份设计,添加适量的C,Ti,稀土来提高合金的形状记忆效应。设计了1# Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C、2# Fe-Mn-Si-Cr-Ni、3# Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C-Ti-Ce三种成份不同的铁基形状记忆合金,采用弯曲变形法,研究了不同工艺参数、不同成份合金的形状记忆效应。还研究了合金耐腐蚀性能。采用金相显微镜、X衍射和透射电镜等方法研究了合金的组织特征。 研究结果表明:实验用合金在预变形为3.25%时达到最大值,其中1#合金Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C的回复率达到96.9%;热轧态合金在变形前于一定的温度淬火,以及变形后于一定的温度回复退火均能有效提高合金的形状记忆效应,在700℃下淬火及回复试样具有最好记忆效应;随轧制温度的升高,合金形状回复率缓慢提高,只要在700℃~1000℃范围内轧制,都可获得较理想的形状回复率。形状记忆效应的大小依次是1#>3#>2#,添加适量的碳、钛和稀土元素可以有效的提高合金的记忆效应。 合金热轧态经过淬火处理后基体主要以γ奥氏体加上少量热诱发ε马氏体,适量的热诱发马氏体对合金形状记忆效应有利;Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C合金的耐蚀性能较好,在碱性NaOH溶液中其耐蚀性是304、316不锈钢的两倍。 本文主要从工程应用角度出发,通过优化合金成份设计,添加适量的C、Ti、稀土,使该合金经过适当预变形和热处理可以获得良好的形状记忆效应,为今后利用该合金开发产品提供了理论参考。


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