發(fā)布時間：2017-08-19 09:13

  本文關(guān)鍵詞：Fe-Ni-Al-Nb基合金的組織與性能研究

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【摘要】：Fe基形狀記憶合金的機械性能優(yōu)異、加工方便、價格便宜等優(yōu)點,因此它一直是形狀記憶合金中的一個研究熱點。本文通過X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡(SEM)微觀形貌觀察、金相顯微鏡觀察、能譜(EDS)分析、壓縮測試、顯微硬度測試、熱機械訓(xùn)練等,研究Nb元素含量、不同的熱處理條件以及熱機械訓(xùn)練對Fe-Ni-Al-Nb合金組織以及性能的影響。得到以下結(jié)論:(1)經(jīng)固溶處理后,4種不同成分的Fe59.5-XNi30Al10.5NbX(x=0,1,2,3)合金中都有孿晶形成,添加了Nb元素的合金的晶粒比未添加的小,并且此時合金中僅有基體γ和初生相β相;但是經(jīng)時效處理后,Fe59.5-XNi30Al10.5NbX(x=1,2,3)合金中析出了γ'相。固溶態(tài)合金的硬度隨著添加的Nb元素含量的增加而增加;時效態(tài)合金的硬度隨著添加的Nb元素含量的增加而先增大后減小,此時Fe57.5Ni30Al10.5Nb2合金硬度最大,為394.4 HV。加入Nb元素可以降低合金的膨脹系數(shù)。Fe57.5Ni30 Al10.5Nb2合金的偽彈性在4種合金中最好,該合金的可回復(fù)應(yīng)變最大,為6.637%,殘余應(yīng)變最小,為0.2475%。(2)經(jīng)600℃下不同時效時間處理后,合金中都存在多種相,經(jīng)時效20 h處理后的合金中有基體γ相、初生相β和微量析出相γ',隨著時效時間的增加,β相和γ'相的數(shù)量也逐漸增多,時效70 h時,γ'相的尺寸進一步增大。隨著時效時間的增加,Fe57.5Ni30Al10.5Nb2合金的硬度出現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象,經(jīng)時效60 h后,Fe57.5Ni30Al10.5Nb2合金的硬度達到最大。Fe57.5Ni30Al10.5Nb2合金經(jīng)時效60 h后,偽彈性最佳。(3)在熱機械訓(xùn)練中,當(dāng)加熱溫度為600℃以及形變量為4%時,可以適當(dāng)提高Fe57.5 Ni30 Al10.5Nb2合金的偽彈性。在熱機械訓(xùn)練的過程中,會發(fā)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變。隨著熱機械訓(xùn)練次數(shù)的增加,合金中馬氏體的數(shù)量也會增加,合金的回復(fù)率增大,其中訓(xùn)練兩次后,合金的回復(fù)率達到最大,為8.8%,但隨著次數(shù)增加到三次后,合金中馬氏體出現(xiàn)不同取向,并且永久變形的持續(xù)增加,導(dǎo)致回復(fù)率的下降。熱機械訓(xùn)練對Fe57.5Ni30Al10.5Nb2合金的偽彈性有一定的提升作用。
【關(guān)鍵詞】：FeNiAlNb基合金 硬度 偽彈性 時效時間 熱機械訓(xùn)練
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG139.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 前言8-9
• 1.2 形狀記憶合金的概述9-11
• 1.2.1 形狀記憶效應(yīng)9-10
• 1.2.2 偽彈性10-11
• 1.3 Fe基形狀記憶合金的研究概況11-17
• 1.3.1 Fe基形狀記憶合金的馬氏體相變11-13
• 1.3.2 Fe基形狀記憶合金的分類13-15
• 1.3.3 Fe基形狀記憶合金的研究現(xiàn)狀15
• 1.3.4 Fe基形狀記憶合金的應(yīng)用15-17
• 1.4 主要研究意義和內(nèi)容17-19
• 1.4.1 研究意義17
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 合金的制備及研究方法19-23
• 2.1 合金的制備19-20
• 2.1.1 實驗原料及主要設(shè)備19
• 2.1.2 合金的制備19-20
• 2.2 研究方法20-23
• 2.2.1 物相分析20-21
• 2.2.2 顯微組織分析21
• 2.2.3 熱膨脹系數(shù)的測定21
• 2.2.4 硬度的測試21-22
• 2.2.5 偽彈性的測試22
• 2.2.6 熱機械訓(xùn)練22-23
• 第三章 Nb元素含量對Fe_(59.5-x)Ni_(30)Al_(10.5)Nb_x合金組織結(jié)構(gòu)和性能的影響23-37
• 3.1 引言23-24
• 3.2 試驗結(jié)果與分析24-36
• 3.2.1 鑄態(tài)合金顯微組織的分析24-25
• 3.2.2 固溶態(tài)合金的物相與顯微組織的分析25-26
• 3.2.3 固溶態(tài)合金的硬度分析26-27
• 3.2.4 時效態(tài)合金的物相與顯微組織的分析27-30
• 3.2.5 時效態(tài)合金的平均線膨脹系數(shù)的分析30-31
• 3.2.6 時效態(tài)合金的硬度分析31-32
• 3.2.7 時效態(tài)合金的偽彈性分析32-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第四章 時效時間對Fe_(57.5)Ni_(30)Al_(10.5)Nb_2合金組織結(jié)構(gòu)和性能的影響37-47
• 4.1 引言37-38
• 4.2 試驗結(jié)果與分析38-45
• 4.2.1 合金的物相與顯微組織的分析38-40
• 4.2.2 時效時間對合金硬度的影響40-41
• 4.2.3 時效時間對合金偽彈性的影響41-45
• 4.3 本章小結(jié)45-47
• 第五章 熱機械訓(xùn)練對Fe_(57.5)Ni_(30)Al_(10.5)Nb_2合金組織和偽彈性的影響47-53
• 5.1 引言47-48
• 5.2 試驗結(jié)果與分析48-51
• 5.2.1 熱機械訓(xùn)練中加熱溫度對合金回復(fù)率的影響48-49
• 5.2.2 熱機械訓(xùn)練中形變量對合金回復(fù)率的影響49-50
• 5.2.3 熱機械訓(xùn)練次數(shù)對合金的組織和偽彈性影響50-51
• 5.3 本章小結(jié)51-53
• 第六章 結(jié)論與展望53-55
• 6.1 結(jié)論53
• 6.2 展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-59

【相似文獻】

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1 諶磊;Fe-Ni-Al-Nb基合金的組織與性能研究[D];南昌大學(xué);2016年

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本文編號：699866