形状记忆合金原理精品文稿.ppt
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1、形状记忆合金原理第1页,本讲稿共16页现阶段记忆合金工作流程:现阶段记忆合金工作流程:BA某种条件回到初始环境第2页,本讲稿共16页是否存在这种合金:BCA或或者者在在某某种种条条件件下下,合合金金形形状状只只是是环环境境参参数数的的状状态态函函数数?第3页,本讲稿共16页形成条件:从记忆合金的工作状况中,可看出形成记忆合金的以下两个条件。从记忆合金的工作状况中,可看出形成记忆合金的以下两个条件。1、形状改变是可逆或半可逆的2、环境的改变能引起形状的改变第4页,本讲稿共16页现已知满足以上条件的合金都有一个很大的特点其马氏体相变是热弹性的。其工作形式如下:马氏体马氏体母相母相淬火或冷却、施加外
2、应力淬火或冷却、施加外应力升温到马氏体转变温度以上升温到马氏体转变温度以上为什么它们具有这样的性质呢?为什么它们具有这样的性质呢?下面我们就进入本节主题下面我们就进入本节主题第5页,本讲稿共16页基础知识:基础知识:(提问)(提问)(提问)(提问)1 1、马马马马氏氏氏氏体体体体相相相相变变变变是是是是一一一一种种种种非非非非扩扩扩扩散散散散型型型型转转转转变变变变,母母母母相相相相向向向向马马马马氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变,可可可可理解为原子排列面的切应变。理解为原子排列面的切应变。理解为原子排列面的切应变。理解为原子排列面的切应变。2 2、以以以以Cu-ZnCu-Zn合合合合金金金金
3、为为为为例例例例,合合合合金金金金相相相相变变变变时时时时围围围围绕绕绕绕母母母母相相相相的的的的一一一一个个个个特特特特定定定定位位位位向向向向常常常常形形形形成成成成四四四四种种种种自自自自适适适适应应应应的的的的马马马马氏氏氏氏体体体体变变变变体体体体,其其其其惯惯惯惯习习习习面面面面以以以以母母母母相相相相的的的的该该该该方方方方向向向向对对对对称称称称排排排排列列列列。四四四四种种种种变变变变体体体体合合合合称称称称为为为为一一一一个个个个马马马马氏氏氏氏体体体体片片片片群群群群,如如如如图图图图3-13-1。图图3-1 3-1 一个马氏体片群一个马氏体片群(a)(a)实线:孪晶界及
4、变体之间的界实线:孪晶界及变体之间的界 面。虚线:基准面;面。虚线:基准面;(b)(b)在在 标准投影图中,四个标准投影图中,四个变体的惯习面法线的位置变体的惯习面法线的位置 第6页,本讲稿共16页 通通常常的的形形状状记记忆忆合合金金根根据据马马氏氏体体与与母母相相的的晶晶体体学学关关系系,共共有有六六个个这这样样的的片片群群,形形成成24种种马马氏氏体体变变体体。每每每每个个个个马马马马氏氏氏氏体体体体片片片片群群群群中中中中的的的的各各各各个个个个变变变变体体体体的的的的位位位位向向向向不不不不同同同同,有有有有各各各各自自自自不不不不同同同同的的的的应应应应变变变变方方方方向向向向。每
5、每每每个个个个马马马马氏氏氏氏体体体体形形形形成成成成时时时时,在在周周围围基基体体中中造造成成了了一一定定方方向向的的应应力力场场,使使沿沿这这个个方方向向上上变变体体长长大大越越来来越越困困难难,如如果果有有另另一一个个马马氏氏体体变变体体在在此此应应力力场场中中形形成成,它它当当然然取取阻阻力力小小、能能量量低低的的方方向向,以以以以降降降降低低低低总总总总应应应应变变变变能能能能。由由四四种种变变体体组组成成的的片片群群总总应应变变几几乎乎为为零零,这这就就是马氏体相变的是马氏体相变的自适应现象。自适应现象。自适应现象。自适应现象。第7页,本讲稿共16页 如如 图图3-2所所示示,记记
6、忆忆合合金金的的2424个个变变体体组组成成六六个个片片群群及及其其晶晶体体学学关关系系,惯惯习习面面绕绕6个个110分分布布,形形成成6个片群。个片群。图图3-2 24个自适应马氏体变体个自适应马氏体变体 第8页,本讲稿共16页原理:原理:原理原理1:马氏体马氏体母相母相降温、施加外应力降温、施加外应力升温到马氏体转变温度以上升温到马氏体转变温度以上 合金在单向外力作用下,其中马氏体顺应力方向发生再合金在单向外力作用下,其中马氏体顺应力方向发生再合金在单向外力作用下,其中马氏体顺应力方向发生再合金在单向外力作用下,其中马氏体顺应力方向发生再取向,造成马氏体的择优取向。当大部分或全部的马氏体取
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