Cu-Al-Mn-Ti（Zn）系形狀記憶合金組織和性能的研究.pdf

1、本文研究了Cu-24Al-3Mn-2Ti（％，摩爾百分比）和Cu-23Al-2Mn-3Ti-2Zn（％，摩爾百分比）形狀記憶合金在時效和熱循環(huán)熱處理條件下的抗高溫時效性能和抗熱疲勞性能，并利用掃描電鏡（SEM）、投射電鏡（TEM）、X 射線衍射等現(xiàn)代測試方法，對Cu-24Al-3Mn-2Ti（％，摩爾百分比）合金和Cu-23Al-2Mn-3Ti-2Zn（％，摩爾百分比）合金的顯微組織、亞結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)進行了分析。 研究結(jié)果表明：

2、時效和熱循環(huán)對合金的形狀記憶效應(yīng)產(chǎn)生很大的影響。隨著時效時間的升高和時效溫度的延長，形狀回復(fù)率基本上都呈現(xiàn)先下降后上升規(guī)律性的變化，Cu-24Al-3Mn-2Ti（％，摩爾百分比）合金在400℃時效不同時間后的記憶效應(yīng)很好，基本上保持較高恢復(fù)率94.8％以上。形狀回復(fù)率則隨著熱循環(huán)次數(shù)的增加而降低，Cu-24Al-3Mn-2Ti（％，摩爾百分比）合金在室溫和400℃進行200 次的熱循環(huán)后，形狀記憶效應(yīng)基本保持在91.43％以上。由此可

3、見，Cu-24Al-3Mn-2Ti（％，摩爾百分比）合金具有很好的耐熱穩(wěn)定性。 Cu-24Al-3Mn-2Ti（％，摩爾百分比）合金和Cu-23Al-2Mn-3Ti-2Zn（％，摩爾百分比）合金經(jīng)900℃×10min（淬水至室溫）后的合金組織主要為以體心立方結(jié)構(gòu)的AlCu3 為基體的板條馬氏體，晶內(nèi)及晶界處分布著大量由于不平衡結(jié)晶而析出的灰色島狀沉淀物AlCu2Ti 相，基體上還有少量細小的銀白色顆粒Cu-Zn 固溶相出現(xiàn)。隨著

4、時效和熱循環(huán)的進行，時效和熱循環(huán)使合金發(fā)生共析反應(yīng)和正交化，逐漸出現(xiàn)共析產(chǎn)物白色網(wǎng)狀α相（先于晶界上析出）和電子化合物相Cu9Al4，且析出相附近區(qū)域的馬氏體相也受到影響，變成細長針狀的孿晶馬氏體。 Cu-24Al-3Mn-2Ti（％，摩爾百分比）合金和Cu-23Al-2Mn-3Ti-2Zn（％，摩爾百分比）合金經(jīng)900℃×10min（淬水至室溫）后的馬氏體為18R，亞結(jié)構(gòu)以層錯為主。500℃×30min 時效后的馬氏體是18R