c、cr、ni、re及热处理对femnsi形状记忆合金记忆效应的影响研究

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1、哈尔滨理工大学T学硕十学位论文C、Cr、Ni、RE及热处理对Fe．Mn．Si形状记忆合金记忆效应的影响研究摘要形状记忆合金是近几十年发展起来的一种新型功能材料，形状记忆合金最重要的特征是具有形状记忆效应。铁基形状记忆合金具有强度高、塑性好、易加工、价格低廉等优点，因此近年来成为形状记忆合金研究的重点。本文设计了15种不同成分的Fe．15Mn．5Si形状记忆合金，采用普通废钢和生铁作为原料，使用中频感应炉在大气中熔炼。采用弯曲变形法研究了不同合金成分的形状记忆效应，还研究了不同合金成分的拉伸性能，在此基础上探讨了C、Cr、Ni、RE对于合金

2、记忆效应和拉伸性能的影响，优化出综合性能较好的几组合金。采用金相显微镜和X射线衍射仪等对合金的组织和结构进行了观察和分析，并研究了回火温度和淬火温度对形状记忆效应的影响。此外，针对这几组合金，测试了合金的耐腐蚀性能。结果表明C含量增加抗拉强度持续下降，记忆效应随含碳量增加而升高，当含碳量超过0．2wt。％时开始下降：随Cr含量增加，抗拉强度和记忆效应而增大，超过10wt．％Cr时开始下降，两者都下降；Ni的加入对抗拉强度和记忆效应都是有害的；RE含量为0．1wt．％时，抗拉强度最好而记忆效应最低。优化成分的合金为Fe．15Mn．5Si．1

3、0Cr-0。2C，Fe．15Mn．5Si．10Cr-0．2C．2Ni，Fe-15Mn-5Si一10Cr-0．2C-0．2RE。回火和淬火实验表明三种合金最佳的回火温度分别为500‘C，700℃，600℃，最佳淬火温度皆为650℃。腐蚀实验表明Fe．15Mn．5Si．10Cr-0．2C．2Ni合金抗HCI的腐蚀性最好，在NaCI和NaOH溶液中三种合金质量损失率相差不大。三种合金在NaOH溶液中的耐腐蚀性能最好，NaCI溶液次之，在HCI溶液中耐腐蚀性最差。关键词Fe．Mn．Si形状记忆合金；形状回复率；合金化；热处理；腐蚀哈尔滨理工大学工

4、学硕士学位论文ResearchofInfluenceofC，Cr,Ni，REandHeatTreatmentonMemoryEffectofFe—-Mn--SiSMAAbstractTheshapememoryalloyisanewkindoffunctionalmaterials,themaincharacteristicofthismaterialistheshapememo巧effect．Comparedwithothersalloys，Fe—basedshapememoryalloyhavesuchadvantagesashigh

5、strength，betterplasticity,easyprocessing，lowcostandSOon．Sotheybecomethefocusofrecentresearch．Inthispaper,15kindsdifferentcompositionsofFe—basedShapeMemoryAlloys(SMA)werepreparedbymeltingroughstocksuchascommonscrapandpigironinmediumfrequencyinductionfurnaceinatmosphere．Bym

6、eansofbendtests，InfluencesofdifferentcompositionofSMAonSMEwerestudied．Tensilepropertiesofthealloyswerealsoresearched．Onthisbasis，theinfluenceofC，Cr，NiandREonshapememo巧effectandtensilepropertieswereinvestigated，andseveralkindsalloycompositionswithbettercompositiveperforman

7、ceswereoptimized．Microstructuresofoptimumalloyswereobservedbymeansofopticalmicroscope，XRDandSOon．TheinfluenceoftemperingandquenchingtemperatureonSMEwereinvestigated．Corrosionresistanceofoptimumalloyshasalsobeenstudied．Theresultsshownthatthetensilestrenghdecreasedcontinual

8、lywithCcontentincreasing，buttheSMEincreasedfirstandthendroppedoverO．2wt．％Ccoutent；withtheincreas