一、TiNiZr形状记忆合金的性能研究(论文文献综述)
吴静[1](2021)在《形状记忆合金在钢结构中的应用》文中认为形状记忆合金作为一种智能材料,因其良好的超弹性性能和形状记忆能力在航天航空和医疗等领域应用广泛。近年来随着人们对形状记忆合金研究的不断深入,其在钢结构中作为耗能减震构件应用前景广阔。对此,首先对形状记忆合金的性能和应用原理进行分析,探讨钢结构对形状记忆合金的质量要求,并最终提出形状记忆合金在钢结构中的具体应用。
贺志荣,叶俊杰,张坤刚,杜雨青[2](2021)在《热处理和循环应变对TiNiZr合金形状记忆效应和超弹性的影响》文中研究说明利用拉伸实验、光学显微镜和透射电镜研究了退火工艺、时效工艺和循环应变对Ti-50.8Ni-0.1Zr形状记忆合金的形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)的影响。350~400℃和600~700℃退火态合金呈SE,450~550℃退火态合金呈SME;300℃×(1~50 h)和400℃×1 h时效态合金呈SE,400℃×(5~50 h)和500℃×(1~50 h)时效态合金呈SME。随退火温度升高,合金应力应变曲线平台应力σM先降低后升高,最小值200 MPa在500℃退火后获得;残余应变εR先升高后降低,最大值2.64%在500℃退火后获得。随时效时间延长,300℃时效态合金的σM降低,εR始终较小;400和500℃时效态合金的σM降低,εR先升高后趋于稳定。随循环次数增加,呈SE的合金由部分非线性SE转变为完全非线性SE,且σM和能耗?W先降低后趋于稳定;呈SME的合金的σM和?W先降低后趋于稳定。
朱想[3](2021)在《多孔形状记忆合金超弹性-塑性及晶粒尺寸效应的研究》文中指出多孔形状记忆合金因结合了形状记忆合金的智能响应和多孔材料的特性,而具有广泛的优点,例如形状记忆效应、超弹性、低密度、生物相容性和高渗透性。凭借上述优异的特性,多孔形状记忆合金已成功应用于多种高新领域,例如人造骨骼、能量吸收器、轻质结构、电极和热交换器。除了可恢复的相变以外,多孔形状记忆合金另一个重要力学行为是塑性变形。通常,有两种类型的不可恢复变形:相变诱导塑性变形和高应力水平下的常规塑性变形。此外,实验研究已经证明,纳米结构形状记忆合金的力学响应对晶粒尺寸有很强的依赖性。孔隙的存在改变了形状记忆合金微观结构的演化过程,研究晶粒尺寸和孔隙率对多孔形状记忆合金超弹性、塑性以及超弹性退化行为的影响是很有必要的。本构模型的研究一直是应用和发展多孔形状记忆合金的关键问题。本文分别研究了多孔形状记忆合金的超弹性-塑性行为、相变诱发塑性行为和晶粒尺寸效应。主要研究内容如下:(1)超弹性本构模型。多孔形状记忆合金被视为由形状记忆合金基体和孔隙夹杂组成的两相复合材料。基于Gurson-Tvergaard-Needleman模型,提出了一个考虑静水压力和相变硬化的相变函数。通过对多孔形状记忆合金在单轴和组合载荷下的超弹性、内循环和拉压不对称性的模拟,验证了模型的合理性。(2)高应力水平下的超弹性-塑性以及循环加载下的超弹性本构模型。分别提出了能够描述应力诱发塑性变形和相变诱发塑性变形的本构模型。首先,对于应力引起的塑性应变,提出了考虑相变-塑性耦合和孔隙形状效应的相变函数和塑性屈服函数。在模型中引入了塑性背应力张量,来解释由于屈服区域之间的不相容性而产生的应力。数值结果表明,多孔形状记忆合金的力学响应受孔隙率和孔隙形状的影响,孔隙率越高,孔隙形状效应越明显。塑性变形会降低逆相变的临界相变应力,抑制逆相变的进行。其次,基于Mori-Tanaka均匀化方法建立了细观力学本构模型以描述相变诱导塑性变形。在此模型中,将非弹性应变分解为两部分:马氏体相变应变和相变诱导塑性应变。通过对比预测结果与实验数据,证明了模型具有模拟循环加载下多孔形状记忆合金超弹性退化行为的能力。(3)纳米形状记忆合金的晶粒尺寸效应。通过在吉布斯自由能函数中引入马氏体体积分数空间梯度以及相变硬化模量,建立了一个考虑晶粒尺寸效应的相变函数。使用应变集中系数推导出由晶内相(夹杂物)和晶界相(基体)组成的复合材料的整体切线刚度。基于实验中观察到的纳米形状记忆合金的拉压不对称性,建立了一种本构模型来描述这种不对称性行为。(4)多孔形状记忆合金的晶粒尺寸效应。在纳米形状记忆合金本构模型的基础上,将多孔形状记忆合金的孔隙看做三相(晶内相、晶界相和孔隙相)复合材料中的其中一相。从数值结果可以观察到,随着孔隙率的增加,对于给定晶粒尺寸的多孔形状记忆合金,临界相变应力减小,应力-应变滞后环变窄,达到相同应变值所需的应力也随之减小。同时,多孔形状记忆合金在不同晶粒尺寸下表现出应变硬化行为,且临界相变应力随着晶粒尺寸的减小而增加。为了描述循环载荷下纳米多孔形状记忆合金的超弹性退化行为,考虑了马氏体相变和相变诱导塑性两种非弹性变形机制。基于割线模量法,计算了纳米多孔Ni Ti形状记忆合金在循环变形过程中的宏观割线体积和剪切模量。数值结果表明,超弹性退化对纳米多孔形状记忆合金的晶粒尺寸有很强的依赖性。
黎晓达,黄海帆[4](2021)在《形状记忆合金性能及结构加固应用综述》文中研究说明随着研究的深入和工艺的进步,形状记忆合金(SMA)开始逐渐应用在土木工程领域,用于对结构的加固或者修复。首先对形状记忆合金的分类和主要性质进行了阐述、分析;同时针对失去相变能力的形状记忆合金,介绍了一种改善和检测形状记忆合金相变性能的方法;最后介绍SMA在混凝土结构加固中的运用,通过文献分析,SMA形状记忆效应产生的预应力对加固结构的变形和裂缝有很好的抑制作用,同时结构的承载力和刚度显着提高。
李少辉[5](2021)在《Ti-Zr-Hf-Ni-Cu(Co)高熵形状记忆合金马氏体相变及功能行为研究》文中研究指明形状记忆合金作为一类传感与驱动于一体的功能材料,不但具有超弹性、形状记忆效应和弹热效应,而且具有大输出应变、高响应频率、可精准控制的综合特性。因此,这类合金作为传感、驱动、减震以及弹热制冷材料在航空航天、汽车、能源、建筑、固态制冷等领域发挥重要作用。然而,形状记忆合金具有工作温度窗口窄、循环稳定性差、高温热软化等缺点,使其发展和应用受到限制。基于以上研究背景,本论文将高熵合金概念引入形状记忆合金中设计出一系列Ti-Zr-Hf-Ni-Cu(Co)新型高熵形状记忆合金,并深入研究了这类合金的马氏体相变行为、微观组织结构及相关功能特性。在Ni-Ti-Hf-Cu形状记忆合金的基础上,利用高熵合金概念设计出具有热弹性马氏体相变的Ti25Zr10Hf15Ni25Cu25新型高熵形状记忆合金。DSC测试和原位同步辐射X射线衍射技术证明了该高熵形状记忆合金具有温度诱发的可逆马氏体相变;该合金展现出可回复应变可达3%的超弹性并利用原位加载和卸载的同步辐射X射线衍射技术揭示了合金的超弹性源于应力诱发的可逆马氏体相变。另外,马氏体相变属于一级相变,因此该高熵形状记忆合金表现出优异的弹热效应,其绝热温度变化最高可达9.3 K。该项工作不仅为开发用于传感器、驱动器和固态制冷等领域的新型功能材料提供了新思路,还拓宽了高熵合金的应用范围。研究了(TiZrHf)50Ni25Cu12Co13高熵形状记忆合金低温、宽温域超弹性和弹热效应。研究结果表明,该合金在测试温度77 K~423 K范围内表现出优异的超弹性;尤其,在低温77 K以及123 K下,该合金的超弹可回复应变分别为4.3%和4.7%。另外,由于应力诱发的马氏体相变具有较大的等温熵变,(TiZrHf)50Ni25Cu12Co13高熵形状记忆合金在不同的温度以及应力条件下展现出巨大的弹热效应。在应力1600 MPa下,最大绝热温度变化可达15.2 K,并且在123 K~423 K温度范围内绝热温度变化均在4 K以上。基于第一性原理研究及TEM观察,该合金具有宽温域超弹性和弹热效应的机理主要归因于严重晶格畸变效应诱导的固溶强化作用。因此,该研究结果证明了(TiZrHf)50Ni25Cu12Co13高熵形状记忆合金在低温、宽温域条件下具有优异的功能特性。利用晶格畸变效应和迟滞扩散效应可以有效地抑制高熵合金高温热软化现象,设计出具有高温超弹性和形状记忆效应的Ti20Zr15Hf1 5Ni25Cu25高熵高温形状记忆合金。在458 K~558 K温度范围内,Ti20Zr15Hf15Ni25Cu25高熵高温形状记忆合金表现出应变可达4%的超弹性。另外,在三点弯模式下,该合金具有可回复应变可达2.6%的形状记忆效应。该项工作对设计具有优异高温超弹性和形状记忆效应的功能材料具有指导意义。采用定向凝固方法制备出具有强织构的(TiZrHf)50Ni25Cu17Co8高熵形状记忆合金。由于<011>柱状晶微观组织结构,高熵形状记忆合金展现出优异的超弹性和形状记忆效应,并获得了高循环稳定性的弹热效应。在测试温度293 K~393 K范围内,该合金具有可回复应变可达5%的超弹性。在应力600 MPa下,该合金表现出优异的形状记忆效应,可回复应变高达3.7%。另外,与已经报道的高熵形状记忆合金相比,该合金在较小应力下展现出较大的绝热温度变化。同时,经过1500次弹热效应循环测试,该合金表现出高循环稳定的弹热效应。
王福星[6](2021)在《NiMnGa基形状记忆合金的热循环性能及合金化研究》文中研究表明航空航天、油气勘探、高压输电及汽车等工程领域,均需形状记忆合金能够在高于100℃的温度下过热预警或驱动等,因此高温形状记忆合金的研制和开发有重要的工程应用前景。Ni-Mn-Ga高温形状记忆合金马氏体相变温度可调范围大,优良的形状记忆性能及相对较低的成本,吸引了国内外研究者的广泛关注。但Ni-Mn-Ga合金多晶脆性较大,一定程度上限制了其应用。近年来,添加第四组元韧化成为Ni-Mn-Ga 基高温形状记忆合金领域新的研究热点。另外,除了具有良好力学、记忆性能及较高的相变温度外,高温热循环驱动过程中组织和性能的稳定性也是决定高温形状记忆合金能否实用的重要评定标准。本文在前期研究的基础上,选择制备了Ni56Mn25-xGa19Yx(x=0~2)、Ni55Mn25Ga18Ti2和 Ni56Mn25Ga17V2 合金。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射分析仪、光学显微镜、同步热分析仪及室温压缩试验机等设备,系统研究了 Y合金化对Ni-Mn-Ga合金组织和性能的影响规律,并分析了Ni56Mn24.5Ga19Y0.5、Ni55Mn25Ga18Ti2 和 Ni56Mn25Ga17V2 合金组织和性能的热循环稳定性。研究结果表明:对于室温下Ni56Mn25-xGa19Yx(x=0~2)高温形状记忆合金,当x=0时,合金为单一的四方结构非调制马氏体相,当x≥0.2时,合金为六方结构第二相和马氏体基体相组成的双相组织。第二相含量随Y含量的提高而增加,晶粒尺寸随之减小。合金发生一步热弹性马氏体相变。随着Y含量的增加,合金的相转变温度呈现先上升后下降的趋势。Y合金化使合金的强度和韧性显着提高,这主要是由于其细晶强化和析出强化作用,但同时使合金的记忆性能降低。淬火态和热循环态Ni55Mn25Ga18Ti2和Ni56Mn25Ga17V2高温形状记忆合金均为由四方结构马氏体相和面心立方结构γ相组成的双相合金。Ni56Mn24.5Ga19Y0.5和Ni55Mn25Ga18Ti2高温形状记忆合金经500次热循环后,合金的相结构无明显变化,相变温度和热滞保持稳定,力学性能变化不大,表现出良好的热循环稳定性,但热循环后形状记忆应变下降。热循环态Ni56Mn25Ga17V2高温形状记忆合金相结构稳定,逆马氏体相变温度保持稳定,但马氏体相变峰不明显,相变焓较低,且热循环后力学性能和记忆性能均下降,表现出相对较差的热循环稳定性。
叶俊杰,贺志荣,张坤刚,杜雨青[7](2020)在《退火态Ti-Ni-Zr合金丝的组织、相变和形状记忆行为》文中研究表明用X射线衍射仪、光学显微镜、示差扫描量热仪、拉伸实验和循环实验等研究了退火温度(Ta)、形变条件和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.1Zr合金丝相组成、显微组织、相变和形变行为、应力循环特性的影响。结果表明:退火态Ti-50.8Ni-0.1Zr合金室温组织由母相B2和马氏体B19′组成。随Ta升高,合金丝经历回复、再结晶和晶粒长大过程,再结晶温度接近600℃。冷却/加热时,400℃退火态合金发生A→R→M/M→R→A(A-母相,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体,单斜结构)型相变,500℃退火态合金发生A→R→M/M→A型相变,600和700℃退火态合金发生A→M/M→A型相变。随Ta升高,合金丝的相变温度和热滞降低。室温下,400~550℃退火态合金丝呈形状记忆效应,600~700℃退火态合金丝呈超弹性。随形变速率增加,合金丝超弹性改善。随形变温度升高,合金丝平台应力增加,残余应变降低,超弹性改善。随应力应变循环次数增加,合金丝的超弹性改善,能耗作用先下降后趋于稳定。
蒋恒星[8](2017)在《Co-V-X(X:Si,Al)合金中的马氏体相变及高温形状记忆效应研究》文中提出形状记忆合金是一种具有形状记忆效应和超弹性的智能材料,用作驱动元件时,具有响应频率高、可回复应变大等优点。但是在传统的形状记忆合金中,马氏体相变温度较低,难以达到一些高温环境下特殊应用的要求。由此,研究者们开发出了一些具有较高马氏体相变温度的形状记忆合金,即高温形状记忆合金。然而,在已有的高温形状记忆合金中,各自存在着一些主要的问题:一是在较高的温度下,马氏体的热稳定性较差;二是在多晶合金中,由金属间化合物转变而来的马氏体脆性较大,影响到高温形状记忆合金的延展性;三是在一些具有优异综合性能的高温形状记忆合金中,需要用到较多贵金属元素,难以实现大量的工业应用。因此,有必要继续开发新的具有良好的综合性能的高温形状记忆合金。另一方面,有关Co基合金中热弹性马氏体相变的研究报道较少,仍然还有大量的研究空间。据此,在已有的热力学和相图信息和第一性原理计算的基础上,本文以Co-V-X(X:Si,Al)体系为对象,对其合金中马氏体相变的特性和高温形状记忆效应进行实验研究,以此来探究其发展为新的高温形状记忆合金体系的可能性。对完善马氏体相变理论、丰富高温形状记忆合金体系有着一定的理论价值和实际意义。本研究的主要内容如下:(1)运用电子探针和X射线衍射等表征手段,对Co-V-Si三元系中具有L21结构的Heusler相成分范围进行确定,再对其马氏体相变的微观组织、晶体结构、相变特性、力学性能和高温形状记忆效应进行实验研究。本研究中首次得到了成分为Co63.5V17.0Si19.5的DO22单相马氏体合金,相变温度约为700℃左右。同时,该合金体现出良好的强度和塑性,并且能实现最大为3.1%的可回复应变。但是在该合金马氏体的升温过程中,从马氏体转变而来的母相在高温下很快地分解为A12稳定相,从而影响到马氏体合金的热循环稳定性。(2)采用合金化方法,研究Al和Ga元素的添加对Co-V-Si三元系中马氏体相变的影响,并对合金的微观组织、晶体结构、相变特性、力学性能和高温形状记忆效应进行实验研究,着重通过探索合金的热循环稳定性和循环过程中的组织演变,揭示Al和Ga元素的成分变化对其的影响规律。实验在Co64V15Si17Al4和Co64V15Si17Ga4合金中得到了 D022单相马氏体,马氏体相变温度也通过合金化得以下降,因此避免了母相在高温下分解,在室温和800℃之间得到了优异的热循环稳定性和组织稳定性。而随着合金化元素含量Al和Ga的分别增加,合金组织中均出现R相,热循环过程中也有(εCo)相在晶界处析出。此外,合金化过程使得合金的强度和塑性有所下降,高温形状记忆效应略有上升。(3)对于Co64V15Si17Al4和Co64V15Si17Ga4合金,分别采用微量稀土元素Dy、Gd进行改性,对改性后的合金微观组织、相关系、晶体结构、相变特性、力学性能和高温形状记忆效应等进行探索,揭示添加稀土元素对合金的影响规律。实验发现采用0.1at.%Dy、Gd分别改性Co64V15Si17Al4和Co64V15Si17Ga4合金后,微观组织晶粒得到了显着的细化。同时,在不影响马氏体相变稳定性的前提下,合金的马氏体相变温度略微上升。改性后的合金强度和塑性也得到了明显的增强,具有优异的综合性能。(4)对Co-V-Al三元系中以B2结构相为母相的马氏体相变及其微观组织、晶体结构、相变特性、力学性能和高温形状记忆效应进行实验研究,并通过一系列原位热分析方法对部分合金中可能存在的马氏体稳定化现象进行研究,揭示马氏体相变相关特性随合金成分的变化规律。实验结果首次证实了 Co-V-Al合金中存在由B2结构母相到L10结构马氏体的马氏体相变。且随着Al含量的增加,合金的马氏体相变温度降低,合金的力学性能也迅速恶化。另一方面,在Co60V32A18和Co60V30Al10合金中发现了马氏体稳定化现象,由此导致Co60V30Al10)合金得到了由不同温度下的两段马氏体逆相变引起的两段形状记忆效应。
冯昭伟,尚再艳,李君涛,崔跃,袁志山,王江波,缪卫东,马嘉丽[9](2017)在《Ni49Ti51-xZrx合金冷轧板相变温度及记忆性能研究》文中研究指明系统地研究了Ni49Ti51-xZrx合金冷轧板的相变温度及记忆性能。随着Zr含量的增加,Ni49Ti51-xZrx合金铸锭相变温度Af升高,在15%Zr(原子分数)时达到228℃,Mf先降低后升高。Ni49Ti51-xZrx合金板材的硬度随冷轧变形量增加而增加,随退火温度升高而降低。对于Ni49Ti51-xZrx合金25%冷轧变形量板材,随退火温度升高,锆的原子分数低于5%时合金板材的Af先降低再升高,Ni49Ti41Zr10、Ni49Ti36Zr15合金板材Af持续升高。随退火温度升高,冷轧板材记忆恢复应变先升高后降低,在500℃时具有最高值,双程可恢复应变升高;随Zr含量增加,可恢复应变降低,双程记忆恢复应变减小。
王广超[10](2017)在《等径角挤压TiNiNb合金的组织演变与相变行为》文中研究指明本文主要利用X射线衍射分析、扫描电子显微观察、透射电子显微观察、差热扫描量热分析以及拉伸力学性能测试等方法系统地研究了挤压工艺对等径角挤压Ti44Ni47Nb9合金的显微组织、马氏体相变行为和力学性能的影响,并分析了其影响机制。室温下,Ti44Ni47Nb9合金的微观组织主要由B2基体相和β-Nb相构成。等径角挤压工艺对挤压态合金的显微组织有着显着影响。经等径角挤压变形后,初始态合金的共晶网格结构遭到破坏,随挤压次数的增加,β-Nb相分布的流线状特征逐渐明显,组织逐渐细化均匀。合金经Bc路径和BA路径变形后晶粒呈现等轴状,而经A路径变形后晶粒呈现层片状。经等径角挤压Bc路径、A路径和BA路径变形8道次后,Ti44Ni47Nb9合金的平均晶粒尺寸分别为295nm、279nm和358nm。与初始态合金相比较,挤压态合金的马氏体相变特征温度下降。这与等径角挤压所导致的晶粒细化和引入的位错有关。随挤压道次增加,马氏体相变温度起初下降较快,在2道次之后下降趋于平缓。挤压路径对合金马氏体相变温度并无显着影响。随热循环次数增加,Ti44Ni47Nb9合金的马氏体相变温度向低温方向偏移。等径角挤压处理可有效提高合金马氏体相变温度的稳定性。预变形可有效提高Ti44Ni47Nb9合金的马氏体逆转变温度,这与弹性应变能的释放和马氏体界面的交叉有关。挤压态合金具有更大的相变滞后,且随预变形量的增加,相变滞后逐渐增加。等径角挤压可有效提高Ti44Ni47Nb9合金的屈服强度,随挤压道次增加,屈服强度逐渐升高。合金经Bc路径变形8道次后呈现良好的力学性能。随变形温度的升高,不同状态的Ti44Ni47Nb9合金的应力诱发马氏体相变临界屈服应力(σσ)呈线性增加,挤压态合金的dσ/dT值较初始态合金低,不同挤压路径8道次合金的dσ/dT值近似一致。
二、TiNiZr形状记忆合金的性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TiNiZr形状记忆合金的性能研究(论文提纲范文)
(1)形状记忆合金在钢结构中的应用(论文提纲范文)
1引言 |
2形状记忆合金的性能 |
2.1 形状记忆能力 |
2.2 超弹性 |
2.3 高阻尼性能 |
2.4 高恢复力性 |
3形状记忆合金在钢结构中的应用 |
3.1 形状记忆合金拉索 |
3.2 形状记忆合金螺杆 |
3.3 形状记忆合金阻尼器 |
3.4 形状记忆合金驱动器 |
4结语 |
(2)热处理和循环应变对TiNiZr合金形状记忆效应和超弹性的影响(论文提纲范文)
1 实验 |
2 结果与分析 |
2.1 典型形变曲线分析 |
2.2 热处理工艺对合金SME和SE的影响 |
2.2.1 退火温度的影响 |
2.2.2 时效温度和时间的影响 |
2.3 循环应变对合金SME和SE的影响 |
2.3.1 对退火态合金SME和SE的影响 |
2.3.2 循环数对时效态合金SME和SE的影响 |
3 讨论 |
3.1 热处理工艺对合金SME、SE、σM、εR的影响 |
3.2 循环应变对合金SME、SE、σM、εR、?W的影响 |
4 结论 |
(3)多孔形状记忆合金超弹性-塑性及晶粒尺寸效应的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 形状记忆合金概述 |
1.2.1 微观相变机制 |
1.2.2 超弹性和形状记忆效应 |
1.2.3 形状记忆合金的发展 |
1.3 形状记忆合金超弹性-塑性研究现状 |
1.4 多孔形状记忆合金超弹性-塑性研究现状 |
1.5 SMA和多孔SMA晶粒尺寸效应的研究现状 |
1.6 本文主要工作 |
2 形状记忆合金和纳米形状记忆合金的本构模型 |
2.1 引言 |
2.2 形状记忆合金的本构模型 |
2.2.1 宏观唯象本构模型 |
2.2.2 基于塑性理论的本构模型 |
2.2.3 细观力学本构模型 |
2.2.4 考虑塑性变形的形状记忆合金本构模型 |
2.3 考虑晶粒尺寸效应的形状记忆合金本构模型 |
2.4 小结 |
3 考虑孔隙形状的多孔形状记忆合金本构关系 |
3.1 引言 |
3.2 基于GTN模型的本构关系 |
3.2.1 宏观屈服方程 |
3.2.2 本构模型的建立 |
3.2.3 数值结果与讨论 |
3.3 考虑孔隙形状的超弹性分析 |
3.3.1 相变函数 |
3.3.2 考虑孔隙形状的多孔形状记忆合金的本构模型 |
3.3.3 数值计算与结果分析 |
3.4 小结 |
4 多孔形状记忆合金的超弹性及塑性分析 |
4.1 引言 |
4.2 考虑孔隙形状的超弹性-塑性分析 |
4.2.1 基于相变函数和屈服函数的本构关系 |
4.2.2 数值计算与结果分析 |
4.3 循环荷载下多孔形状记忆合金本构模型 |
4.3.1 本构模型 |
4.3.2 数值结果 |
4.4 小结 |
5 多孔形状记忆合金的尺寸效应 |
5.1 引言 |
5.2 纳米晶形状记忆合金的尺寸效应 |
5.2.1 本构模型 |
5.2.2 结果与分析 |
5.3 纳米形状记忆合金的拉压不对称性 |
5.3.1 本构模型 |
5.3.2 数值结果 |
5.4 纳米多孔形状记忆合金的晶粒尺寸效应 |
5.4.1 本构关系 |
5.4.2 数值结果 |
5.5 纳米多孔形状记忆合金的循环变形 |
5.5.1 本构模型 |
5.5.2 数值结果 |
5.6 小结 |
附录 A |
6 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 本文的创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)形状记忆合金性能及结构加固应用综述(论文提纲范文)
0 引言 |
1 形状记忆合金分类 |
2 形状记忆合金主要性质 |
2.1 形状记忆效应 |
2.2 超弹性 |
3 形状记忆合金相变性能改善 |
3.1 完全退火处理 |
3.2 DSC测试 |
4 形状记忆合金在混凝土加固中的应用 |
4.1 基于形状记忆合金的预应力加固 |
4.2 超弹性的应用 |
5 结束语 |
(5)Ti-Zr-Hf-Ni-Cu(Co)高熵形状记忆合金马氏体相变及功能行为研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 形状记忆合金概述 |
2.1.1 马氏体相变 |
2.1.2 形状记忆效应和超弹性 |
2.1.3 理论转变应变计算 |
2.1.4 弹热效应 |
2.1.5 高温形状记忆合金简介 |
2.2 高熵合金研究进展与现状 |
2.2.1 高熵合金定义与特性 |
2.2.2 高熵合金相的预测 |
2.2.3 高熵合金马氏体相变 |
2.3 本论文研究目的、意义和内容 |
2.3.1 研究目的和意义 |
2.3.2 研究内容 |
2.3.3 技术路线 |
3 实验方法与第一性原理计算 |
3.1 样品制备 |
3.1.1 配料 |
3.1.2 熔炼与吸铸 |
3.1.3 区域熔炼定向凝固 |
3.1.4 热处理 |
3.2 材料表征方法 |
3.2.1 相变温度测试 |
3.2.2 力学性能测试 |
3.2.3 原位同步辐射高能X射线衍射技术 |
3.2.4 微观组织观察与成分分析 |
3.3 第一性原理计算 |
4 Ti_(25)Zr_(10)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵形状记忆合金可逆马氏体相变与功能特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 Ti_(25)Zr_(10)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵形状记忆合金微观组织结构与相变行为研究 |
4.3 Ti_(25)Zr_(10)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵形状记忆合金相的形成 |
4.4 Ti_(25)Zr_(10)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵形状记忆合金形状记忆效应 |
4.5 Ti_(25)Zr_(10)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵形状记忆合金超弹性及温度窗口 |
4.6 Ti_(25)Zr_(10)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵形状记忆合金弹热效应 |
4.7 本章小结 |
5 (TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(12)Co_(13)高熵形状记忆合金低温、宽温域功能特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 高熵形状记忆合金相变行为与微观组织结构研究 |
5.2.1 DSC曲线和电阻-温度曲线 |
5.2.2 原位中子衍射分析 |
5.2.3 微观组织结构分析 |
5.3 (TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(12)Co_(13)高熵形状记忆合金超弹性研究 |
5.3.1 低温超弹性 |
5.3.2 理论转变应变计算 |
5.4 (TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(12)Co_(13)高熵形状记忆合金弹热效应研究 |
5.4.1 应力对弹热效应的影响 |
5.4.2 温度对弹热效应的影响 |
5.4.3 弹热效应循环稳定性 |
5.5 (TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(12)Co_(13)高熵形状记忆合金宽温域功能性机制 |
5.5.1 晶格畸变效应TEM分析 |
5.5.2 第一性原理计算 |
5.6 本章小结 |
6 Ti_(20)Zr_(15)Hf15Ni_(25)Cu_(25)高熵高温形状记忆合金超弹性与形状记忆效应研究 |
6.1 引言 |
6.2 Ti-Zr-Hf-Ni-Cu高熵形状记忆合金成分设计与相变调控 |
6.3 Ti_(20)Zr_(15)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵形状记忆合金微观组织结构与相变 |
6.4 Ti_(20)Zr_(15)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵高温形状记忆合金超弹性 |
6.5 Ti_(20)Zr_(15)Hf_(15)Ni_(25)Cu_(25)高熵高温形状记忆合金形状记忆效应 |
6.6 本章小结 |
7 定向凝固(TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(17)Co_8高熵形状记忆合金多功能特性研究 |
7.1 引言 |
7.2 (TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(17)Co_8高熵形状记忆合金相变与微观组织结构研究 |
7.3 (TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(17)Co_8高熵形状记忆合金超弹性 |
7.4 (TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(17)Co_8高熵形状记忆合金形状记忆效应 |
7.5 (TiZrHf)_(50)Ni_(25)Cu_(17)Co_8高熵形状记忆合金弹热效应 |
7.6 本章小结 |
8 结论及创新点 |
8.1 全文结论 |
8.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)NiMnGa基形状记忆合金的热循环性能及合金化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 形状记忆合金 |
1.3 高温形状记忆合金 |
1.3.1 TiNi基高温形状记忆合金 |
1.3.2 Cu基高温形状记忆合金 |
1.3.3 Co基高温形状记忆合金 |
1.3.4 Ru基高温形状记忆合金 |
1.3.5 β-Ti基高温形状记忆合金 |
1.4 NiMnGa高温形状记忆合金 |
1.5 高温形状记忆合金热循环稳定性研究 |
1.6 选题意义及研究内容 |
第2章 合金的制备与实验方法 |
2.1 合金的制备 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 铸锭的熔炼及热处理 |
2.1.3 测试用样品的制备 |
2.2 组织结构观察 |
2.2.1 金相组织观察 |
2.2.2 扫描电镜观察 |
2.3 X射线衍射物相分析 |
2.4 相变特征温度测定 |
2.5 力学性能及记忆效应测试 |
第3章 Ni-Mn-Ga-Y高温形状记忆合金的组织结构与热循环性能 |
3.1 引言 |
3.2 淬火态Ni_(56)Mn_(25-x)Ga_(19)Y_x(x=0~2)合金的组织结构 |
3.3 淬火态Ni_(56)Mn_(25-x)Ga_(19)Y_x(x=0~2)合金的相变特性 |
3.4 淬火态Ni_(56)Mn_(25-x)Ga_(19)Y_x(x=0~2)合金的力学及记忆性能 |
3.5 热循环态Ni_(56)Mn_(24.5)Ga_(19)Y_(0.5)合金的组织结构 |
3.6 热循环态Ni_(56)Mn_(24.5)Ga_(19)Y_(0.5)合金的相变特性 |
3.7 热循环态Ni_(56)Mn_(24.5)Ga_(19)Y_(0.5)合金的力学及记忆性能 |
3.8 本章小结 |
第4章 Ni-Mn-Ga-Ti高温形状记忆合金的组织与性能的热循环稳定性 |
4.1 引言 |
4.2 淬火态和循环态Ni_(55)Mn_(25)Ga_(18)Ti_2合金的组织结构 |
4.3 淬火态和循环态Ni_(55)Mn_(25)Ga_(18)Ti_2合金的相变特性 |
4.4 淬火态和循环态Ni_(55)Mn_(25)Ga_(18)Ti_2合金的力学及记忆性能 |
4.5 本章小结 |
第5章 Ni-Mn-Ga-V高温形状记忆合金的组织与性能的热循环稳定性 |
5.1 引言 |
5.2 淬火态和循环态Ni_(56)Mn_(25)Ga_(17)V_2合金的组织结构 |
5.3 淬火态和循环态Ni_(56)Mn_(25)Ga_(17)V_2合金的相变特性 |
5.4 淬火态和循环态Ni_(56)Mn_(25)Ga_(17)V_2合金的力学及记忆性能 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(7)退火态Ti-Ni-Zr合金丝的组织、相变和形状记忆行为(论文提纲范文)
1 实验材料及方法 |
2 实验结果 |
2.1 相组成 |
2.2 显微组织 |
2.3 相变行为 |
2.4 形状记忆行为 |
2.4.1 退火温度和形变速率对合金形状记忆行为的影响 |
2.4.2 退火温度和形变温度对合金形状记忆行为的影响 |
2.4.3 退火温度和应力应变循环对合金形状记忆行为的影响 |
3 讨论 |
3.1 退火温度对合金组织特征和相变行为的影响 |
3.2 形变条件对合金形状记忆行为的影响 |
4 结论 |
(8)Co-V-X(X:Si,Al)合金中的马氏体相变及高温形状记忆效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 马氏体相变与形状记忆效应 |
1.1.1 马氏体相变 |
1.1.2 形状记忆效应 |
1.2 高温形状记忆合金的研究概况 |
1.2.1 NiTi基高温形状记忆合金 |
1.2.2 CuAl基高温形状记忆合金 |
1.2.3 NiMnGa基高温形状记忆合金 |
1.2.4 其它高温形状记忆合金 |
1.3 Co基高温形状记忆合金的研究概况 |
1.4 本论文的选题依据、研究目的和主要内容 |
参考文献 |
第二章 样品制备与实验方法 |
2.1 原料与设备 |
2.2 合金的制备 |
2.3 样品的热处理 |
2.4 测试用样品的制备 |
2.5 分析方法 |
2.5.1 微观组织观察 |
2.5.2 成分分析及面扫描分析 |
2.5.3 晶体结构分析 |
2.5.4 合金的相变特性分析 |
2.5.5 合金维氏硬度的测定 |
2.5.6 力学实验 |
2.5.7 断口形貌观察 |
2.5.8 形状记忆效应的测定 |
参考文献 |
第三章 Co-V-Si三元系中的L2_1/D0_(22)马氏体相变及高温形状记忆效应研究 |
3.1 引言 |
3.2 Co-V-Si三元系中Heusler相的组织和结构 |
3.2.1 Co-V-Si三元系中Heusler相的微观组织 |
3.2.2 Co-V-Si三元系中Heusler相的晶体结构 |
3.3 Co_(63.5)V_(17.0)Si_(19.5)合金的马氏体相变特性和高温形状记忆效应 |
3.3.1 Co_(63.5)V_(17.0)Si_(19.5)合金的微观组织和晶体结构 |
3.3.2 Co_(63.5)V_(17.0)Si_(19.5)合金的相变特性 |
3.3.3 Co_(63.5)V_(17.0)Si_(19.5)合金的力学性能 |
3.3.4 Co_(63.5)V_(17.0)Si_(19.5)合金的形状记忆效应 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 Al和Ga的合金化对Co-V-Si合金马氏体相变热循环稳定性及高温形状记忆效应的影响 |
4.1 引言 |
4.2 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金的组织、成分和结构 |
4.2.1 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金的微观组织 |
4.2.2 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金的晶体结构 |
4.3 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金的相变特性及热循环稳定性 |
4.3.1 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金的相变特性 |
4.3.2 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金的热循环稳定性 |
4.4 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金在热循环过程中的组织演变 |
4.5 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金的力学性能 |
4.6 Co_(64)V_(15)Si_(21-x)(Al,Ga)_x(x=4,6,8,10)合金的形状记忆效应 |
4.7 小结 |
参考文献 |
第五章 微量稀土元素Dy、Gd改性的Co_(64)V_(15)Si_(17)Al_4和Co_(64)V_(15)Si_(17)Ga_4高温形状记忆合金 |
5.1 引言 |
5.2 Dy、Gd改性的Co_(64)V_(15)Si_(17)Al_4高温形状记忆合金 |
5.2.1 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Al_4合金微观组织和成分的影响 |
5.2.2 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Al_4合金晶体结构的影响 |
5.2.3 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Al_4合金相变特性的影响 |
5.2.4 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Al_4合金力学性能的影响 |
5.2.5 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Al_4合金高温形状记忆效应的影响 |
5.3 Dy、Gd改性的Co_(64)V_(15)Si_(17)Ga_4高温形状记忆合金 |
5.3.1 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Ga_4合金微观组织和成分的影响 |
5.3.2 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Ga_4合金晶体结构的影响 |
5.3.3 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Ga_4合金相变特性的影响 |
5.3.4 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Ga_4合金力学性能的影响 |
5.3.5 Dy、Gd对Co_(64)V_(15)Si_(17)Ga_4合金高温形状记忆效应的影响 |
5.4 小结 |
参考文献 |
第六章 Co-V-Al三元系中的B2/L1_0马氏体相变及高温形状记忆效应研究 |
6.1 引言 |
6.2 Co_(60)V_(32-x)Al_(8+x)(x=0,2,4,6)合金中马氏体相变的组织和结构 |
6.2.1 Co_(60)V_(32-x)Al_(8+x)(x=0,2,4,6)合金中马氏体的微观组织 |
6.2.2 Co_(60)V_(32-x)Al_(8+x)(x=0,2,4,6)合金中马氏体的晶体结构 |
6.3 Co_(60)V_(32-x)Al_(8+x)(x=0,2,4,6)合金的相变特性和马氏体稳定化现象 |
6.3.1 Co_(60)V_(32-x)Al_(8+x)(x=0,2,4,6)合金的相变特性 |
6.3.2 Co_(60)V_(32-x)Al_(8+x)(x=0,2,4,6)合金的马氏体稳定化现象 |
6.4 Co_(60)V_(32-x)Al_(8+x)(x=0,2,4,6)合金的力学性能 |
6.5 Co_(60)V_(32-x)Al_(8+x)(x=0,2,4,6)合金的形状记忆效应 |
6.6 小结 |
参考文献 |
第七章 结论 |
本研究的特色及创新之处 |
攻读博士学位期间的科研成果与奖励 |
致谢 |
(9)Ni49Ti51-xZrx合金冷轧板相变温度及记忆性能研究(论文提纲范文)
1 实验 |
2 结果与讨论 |
2.1 镍钛锆合金铸锭的相变温度 |
2.2 镍钛锆冷轧板材退火前后的硬度 |
2.3 镍钛锆冷轧板材不同温度下退火相变温度 |
2.4 镍钛锆冷轧板材退火后记忆性能 |
2.5 讨论 |
3 结论 |
(10)等径角挤压TiNiNb合金的组织演变与相变行为(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 形状记忆合金基本特性 |
1.2.1 热弹性马氏体相变 |
1.2.2 形状记忆效应 |
1.2.3 超弹性 |
1.3 第三元素对TiNi合金的影响 |
1.4 TiNiNb形状记忆合金 |
1.4.1 TiNiNb形状记忆合金的显微组织 |
1.4.2 TiNiNb形状记忆合金的马氏体相变行为 |
1.4.3 TiNiNb形状记忆合金的力学行为 |
1.5 等径角挤压制备超细晶合金研究概况 |
1.5.1 超细晶材料制备工艺 |
1.5.2 等径角挤压工艺研究 |
1.6 本文的研究目的与主要内容 |
第2章 实验材料与实验方法 |
2.1 实验材料的制备 |
2.2 合金微观组织结构分析 |
2.2.1 扫描电子显微分析 |
2.2.2 X射线衍射分析 |
2.2.3 透射电子显微观察 |
2.3 合金马氏体相变行为测试 |
2.4 合金力学性能测试 |
2.5 本章小结 |
第3章 等径角挤压Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的显微组织 |
3.1 引言 |
3.2 初始态Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的显微组织与相组成 |
3.3 等径角挤压Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的显微组织与相组成 |
3.3.1 等径角挤压B_C路径Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的显微组织与相组成 |
3.3.2 等径角挤压A路径Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的显微组织与相组成 |
3.3.3 等径角挤压B_A路径Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的显微组织与相组成 |
3.4 等径角挤压路径对Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金显微组织的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 等径角挤压Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的相变行为 |
4.1 引言 |
4.2 初始态Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的相变行为 |
4.3 挤压态Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的相变行为 |
4.4 热循环对等径角挤压Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金相变行为的影响 |
4.5 变形对等径角挤压Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金相变行为的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 等径角挤压Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的力学行为 |
5.1 引言 |
5.2 等径角挤压Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金的力学行为 |
5.3 变形温度对等径角挤压Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金力学行为的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
四、TiNiZr形状记忆合金的性能研究(论文参考文献)
- [1]形状记忆合金在钢结构中的应用[J]. 吴静. 信息记录材料, 2021(12)
- [2]热处理和循环应变对TiNiZr合金形状记忆效应和超弹性的影响[J]. 贺志荣,叶俊杰,张坤刚,杜雨青. 稀有金属材料与工程, 2021(08)
- [3]多孔形状记忆合金超弹性-塑性及晶粒尺寸效应的研究[D]. 朱想. 北京交通大学, 2021
- [4]形状记忆合金性能及结构加固应用综述[J]. 黎晓达,黄海帆. 广东建材, 2021(06)
- [5]Ti-Zr-Hf-Ni-Cu(Co)高熵形状记忆合金马氏体相变及功能行为研究[D]. 李少辉. 北京科技大学, 2021(08)
- [6]NiMnGa基形状记忆合金的热循环性能及合金化研究[D]. 王福星. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [7]退火态Ti-Ni-Zr合金丝的组织、相变和形状记忆行为[J]. 叶俊杰,贺志荣,张坤刚,杜雨青. 材料热处理学报, 2020(11)
- [8]Co-V-X(X:Si,Al)合金中的马氏体相变及高温形状记忆效应研究[D]. 蒋恒星. 厦门大学, 2017(08)
- [9]Ni49Ti51-xZrx合金冷轧板相变温度及记忆性能研究[J]. 冯昭伟,尚再艳,李君涛,崔跃,袁志山,王江波,缪卫东,马嘉丽. 金属功能材料, 2017(03)
- [10]等径角挤压TiNiNb合金的组织演变与相变行为[D]. 王广超. 哈尔滨工程大学, 2017(07)