femnsi形状记忆合金成分优化及记忆性能的研究

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1、哈尔滨理工大学1=学硕士学位论文Fe．Mn．Si形状记忆合金成分优化及记忆性能的研究摘要本文使用低廉的原料，普通的感应炉，特殊的熔炼工艺制备了铁基记忆合金中的Fe．Mn．Si系形状记忆合金，首先采用正交实验的方法，探讨了Cf、Ni、C、RE对合金力学性能和记忆效应的影响，结果表明：Cr、Ni、C对合舍的力学性能影响较大。C含量小于O．3％时，力学性能随着C含量的增加而降低，在C含量大于0．3％后随着c含量的增加而升高；合金的记忆效应随着含C量的升高呈现急剧下降趋势。cr含量的增加对合金的力学性能和记忆性能均是有利的影响。随着Ni含量的增加，无论力学性能还是记忆性能都有所下降。稀土含量增加

2、，拉伸性能也随之增加。稀土含量小于O．1％时，冲击性能和记忆性能随着稀土含量的增加而降低；当稀土含量大于0．1％时，冲击性能和记忆性能随着稀土含量的增加而升高。综合分析：0．2％C、15％Mn、5％Si、10％Cr是最佳的合金成分。其次，对正交设计优化出的最佳成分，探讨了预变形量、热机械训练、回复温度、淬火温度等因素对合金记忆效应的影响规律，指出：合金记忆回复率随着预变形量的增大而降低，对于预变形量有一个“平稳区”，在此预变形量区间(2．78％-4．17％)内，形状回复率变化不大，记忆效应平稳，预变形量低于或高于该区间合金记忆回复率随着预变形量的增大都急剧降低；合会的形状回复率随回复温度

3、的升高而增大，在回复温度达到650℃时，形状回复率变化比较稳定；形状回复率随着热机械训练次数的增加有明显的提升，但当训练超过一定次数后，形状回复率有所下降，训练次数的多少跟合金成分有关；淬火温度低于一定值时无法获得较好的形状回复率，淬火温度在特定温度范围内时，可获得较好的形状回复率，这个特定温度范围较宽，且随合金成分的变化有所不同。最后，0．2％C、15％Mn、5％Si、10％Cr合金的电化学腐蚀实验表明：Fe．Mn．Si．C．Cr记忆合金易于钝化，其致钝电位较低，钝化区域范围宽，钝化膜性质稳定，耐电化学腐蚀性能接近于不锈钢。关键词Fe．Mn．Si记忆合金；预变形量；回复温度；热机械训练

4、；淬火温度坠玺重量：垒兰二兰窒：：茎堡兰圣STUDYONCoMPOSITIONOPTIMIZATIoNANDMEMORYPERFORMANCEOFFe．Mn．SiSMAAbstractFe-Mn-Siseriesshapememoryalloysiniron-basedmemoryalloyshadbeenproducedbyusinglowrawmaterial，ordinaryinductionfunlace，specialsmeltingtechnology,andtheeffectofCr,Ni，C，REonthemechanicalpropertiesandmemoryeffe

5、cthadbeendiscussedbymeansofmethodoforthogonalexperiment，andtheresultindicatedthatpropertiesofalloysweregreatlyaffectedbyCrNiC．MechanicalpropertiesdecreasedwiththeincreasingCcontentwhenCcontentWaslessthanO．3％．andincreasedwhenCcontentWaSmorethanO．3％．ShapememoryeffectofalloysdecreasedrapidlywhentheC

6、contentWasincreaSed．TheincreasingCrWasbeneficialtotheshapememoryeffectandmechanicalpropertiesofalloys．BothmechanicalpropertiesandshapememoryeffectdecreasedslightlywhentheNicontentWasincreased．TensilepropertiesincreasedwiththeincreaSingRareEarthcontent．Theimpactpropertiesandshapememoryeffectdecrea

7、sedwiththeincreasingREcontentwhentheREcontentWasleSSthan0．1％．andincreasedwhentheREcontentWasmorethan0．1％．Analyzedcomprehensively,theoptimumcompositionWas0．2％C，15％Mn，5％Si．1O％Cr．Second，thebestcompositionwasoptimizedbyort