高阻尼形状记忆合金微观组织及性能研究

题名:高阻尼形状记忆合金微观组织及性能研究
作者:李伟淑
学位授予单位:哈尔滨工程大学
关键词:TiNiCo合金;;CuAlMnRE合金;;马氏体相变;;微观结构;;阻尼特性
摘要:
 本文采用光学显微分析、X射线衍射分析、差热扫描量热分析(DSC)、动态力学热分析(DMA)、循环拉伸试验及弯曲试验等方法,系统研究了TiNiCo合金以及CuAlMnRE合金的微观结构与性能,阐明了TiNiCo合金的马氏体、R相及相变阻尼的产生机制,探讨了稀土元素的含量和种类对CuAlMn合金的微观结构、相变行Ring neodymium magnet为、形状记忆效应以及阻尼特性的影响规律及机制。
 研究结果表明,Ti_(50)Ni_(47)Co_3合金在降温过程中发生了由B2→R及R→B19'的两步相转变;Ti_(50)Ni_(47)Co_3合金相变过程的阻尼值比各单相的阻尼值都大,相变阻尼值达到最大值时,相应的储存模量达到最小值,在阶梯阻尼-温度谱中,各单相的动滞后阻尼值Q_D~(-1)会随着变温速率的降低而消失,静滞后阻尼值Q_s~(-1)的大小顺序Ring neodymium magnet依次为R相、马氏体和母相。
 研究发现,在CuAlMn合金中添加稀土元素RE(Ce和Y)后,合金的微观组织发生明显改变,金相组织和能谱EDS结果表明,加入稀土元素后可细化晶粒,在CuAlMn合金的基体上有富稀土相出现。DSC结果表明,添加稀土元素不改变合金的相变类型,在合金中只发生一步马氏体相变,但对合金的相变温度有较大的影响。稀土元素的加入明显改善CuAlMn合金的形状记忆效应,随着稀土含量的增加,合金的形状记忆效应先增加后下降;拉伸试验表明,加入稀土元素后,合金的超弹性降低,但力学性能有较大Ring neodymium magnet程度的提高。
 阻尼试验结果表明,随着稀土元素RE含量的增加,CuAlMnRE合金的相变阻尼和马氏体的阻尼值均有所下降;在低振幅区,CuAlMnRE合金马氏体的阻尼值基本不受振幅的影响,而在高振幅区,阻尼值随着振幅的增加而急剧增大;随着频率的增加,CuAlMnRE合金的相变阻尼以及马氏体的阻尼都逐渐减小而后趋于稳定。
学位年度:2009