cu-al基高温形状记忆合金的组织及性能研究

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3、栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声叭答名)：苏匈加胪年厂月移日万方数据摘要Cu．A1基记忆合金因具有成本低廉、制造工艺简单、形状记忆效应较好、马氏体相变温度易调节等优点而吸引了大批学者的兴趣，是目前Cu基记忆合金中唯一能发展成为高温形状记忆合金的体系。但是，Cu-AI基合金的多晶脆性和较差的热稳定性阻碍了它的发展。因此，研究和开发综合性能良好的Cu-A1基高温形状记忆合金是很有意义的。本文通过合金化方法制备了多种Cu．A1基记忆合金，包括Cu84．。AlllJe5(x=O，1，2，谢％)、Cu8租lloFe6(wt％)、Cus4Al

4、loNb2Fe4(wt％)、Cus4AlloTa2Fe4(wt％)和Cu8积112Ta2(wt％)合金，采用金相、XRD、DSC、EPMA、拉伸、压缩实验等测试方法，系统地研究了合金的微观组织结构、相变特性、力学及形状记忆性能。本研究的主要内容如下：(1)对Cus4．。A111+xFe5(x=O，1，2，wt％)合金的微观组织结构、相变特性、力学及形状记忆性能的研究结果表明：x=0，1合金淬火后的马氏体相均由两种马氏体组成，一种是数量较多形状较薄的p’l马氏体，另一种是少量的形状较厚的丫‘l马氏体；x=2合金在淬火后几乎为单一7。l马氏体。z=0合金

5、还析出少量的Ⅸ(Cu)相和Fe(A1，Cu)相，x=l合金析出了Fe(A1，Cu)相。时效后，所有合金的马氏体相由p’1竹’1马氏体构成，x=2合金析出雪花状1，，(CugAh)相。所有合金的相变温度都高于450℃。通过压缩实验可知，合金的塑性随着Al含量的减少而增加。同时由于时效后x=0合金析出大量的a(Cu)，x=2合金析出平衡相丫1(Cu9A14)，所以x=0，2合金的回复率和回复应变都明显低于淬火状态。但x=l合金时效后回复应变和回复率都与淬火态相当，仍能呈现稳定的形状记忆性能，其回复应变随着预应变的增加呈近似直线增加，并达到最大值1．6％。

6、(2)Cus4AlloFe6合金淬火后为p’l马氏体和Fe(AI，Cu)两相组织；Cu84A1loNb2Fe4合金淬火后为p。l竹’l马氏体、Nb(Fe，A1，Cub两相组织；Cu84A1loTa2Fe4合金淬火后为D。l叶。l马氏体、Fe(AI，Cu,Ta)和Ta2(A1，Cu，Fe)3三相组织。时效后所有的合金均析出Ⅱ(Cu)，Cu84灿loNb2Fe4合金还析出Fe(AI，Cu)相。万方数据所有的合金淬火后相变温度均高于440"C。压缩实验结果表明在Cu-A1．Fe合金中添加微量的bib元素，合金的塑性降低；添加Ta元素，合金的塑性得到提高。时

7、效后三种合金都析出大量的c【(Cu)相使合金的塑性显著增加。此外，Cus4AlloFe6、Cu84AlloNb2Fe4和Cu84A110Ta2Fe4合金呈现较差的形状记忆性能。(3)Cus6All2Ta2合金淬火后组织由马氏体、Ta2(Al，Cu)3相和Cu(A1，Ta)三相组成，其中析出相主要为Ta2(AI，Cu)3相。热轧后，合金析出一定量的n(CugAl4)相和较多的Cu(A1，Ta)相。再经保温淬火后，h(CugAh)相消失。所研究的合金的相变温度都高于450。C。通过拉伸实验可知，合金的形状回复应变随着预应变的增加而显著增加并达到最大值为3

8、．2％。同时，当合金的预应变小于1．5％时，形状回复率可达100％，随着预应变的进一步增加，形状回复率就逐渐